Βελτιστοποίηση της χάραξης υποθαλάσσιων δικτύων ενεργειακών καλωδίων για την αποφυγή γεωκινδύνων στη μεσόγειο θάλασσα, με χρήση γεωγραφικών πληροφοριακών συστημάτων

Χαβέλας, Δημήτριος; Chavelas, Dimitrios

dc.contributor.author	Χαβέλας, Δημήτριος	el
dc.contributor.author	Chavelas, Dimitrios	en
dc.date.accessioned	2017-03-21T11:48:20Z
dc.date.available	2017-03-21T11:48:20Z
dc.date.issued	2017-03-21
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/44690
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.6150
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Ναυτική και Θαλάσσια Τεχνολογία και Επιστήμη”	el
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Υποθαλάσσια καλώδια	el
dc.subject	Γεωγραφικά πληροφοριακά συστήματα	el
dc.subject	Υπεράκτιοι γεωκίνδυνοι	el
dc.subject	Μεσόγειος θάλασσα	el
dc.subject	Geographic information systems	en
dc.subject	Offshore geohazards	en
dc.subject	Submarine cables	en
dc.subject	Mediterranean sea	en
dc.title	Βελτιστοποίηση της χάραξης υποθαλάσσιων δικτύων ενεργειακών καλωδίων για την αποφυγή γεωκινδύνων στη μεσόγειο θάλασσα, με χρήση γεωγραφικών πληροφοριακών συστημάτων	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	Υποθαλάσσια τεχνολογία	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2016-12-20
heal.abstract	Ένα από τα βασικότερα κριτήρια για τη βέλτιστη χάραξη υποθαλάσσιων δικτύων ενεργειακών καλωδίων, το οποίο σχετίζεται άμεσα με την ασφάλεια και την ακεραιότητα των εν-λόγω δικτύων, αποτελεί ο εντοπισμός και η αντιμετώπιση των ενδεχόμενων γεωκινδύνων στο βυθό, όπως κατολισθήσεις, βραχοπτώσεις, ενεργά ρήγματα, κ.α. Στην παρούσα εργασία, έπειτα από μία εκτενή διερεύνηση του προβλήματος των υποθαλάσσιων γεωκινδύνων, δίνεται έμφαση στην τρωτότητα των υποθαλάσσιων δικτύων ενεργειακών καλωδίων, και γίνεται προσπάθεια ανάπτυξης και εφαρμογής ενός υπολογιστικού εργαλείου υποστήριξης αποφάσεων σε περιβάλλον γεωγραφικών πληροφοριακών συστημάτων για τη βελτιστοποίηση της χάραξης. Είναι προφανές ότι με τον τρόπο αυτό διερευνάται η δυνατότητα των Γεωγραφικών Πληροφοριακών Συστημάτων στο να διαχειριστούν το πρόβλημα της χάραξης υποθαλάσσιων καλωδίων με κριτήρια που σχετίζονται με υπεράκτιους γεωκινδύνους. Σημειώνεται ότι η εργασία δίνει ιδιαίτερη έμφαση στη Μεσόγειο Θάλασσα, λόγω των έντονων γεωλογικών φαινομένων που χαρακτηρίζουν την ευρύτερη περιοχή εξαιτίας των κινήσεων των τεκτονικών πλακών (π.χ. σεισμοί, ηφαίστεια, κ.α.), σε συνδυασμό με τα αναμενόμενα έργα ζεύξης μεταξύ νησιών ή χωρών της Μεσογείου. Συγκεκριμένα: Στα πρώτα κεφάλαια της παρούσας εργασίας δίνονται πληροφορίες σχετικά με τις εφαρμογές των υποθαλάσσιων καλωδίων ηλεκτρικού ρεύματος και την διαδικασία πόντισής τους στο θαλάσσιο πυθμένα. Επίσης, γίνεται αναφορά στις απαιτούμενες διαδικασίες μελέτης της θαλάσσιας περιοχής πριν από την πόντιση ενός καλωδίου. Επιπροσθέτως, παρουσιάζεται εκτενώς ο απαραίτητος εξοπλισμός για την εγκατάσταση, αλλά και τις μεθόδους προστασίας των υποθαλάσσιων καλωδίων. Στη συνέχεια, μελετώνται εκτενώς οι υπεράκτιοι γεωκίνδυνοι. Εντοπίζονται οι σημαντικότερες κατηγορίες τους και οι σπουδαιότεροι γεωκίνδυνοι που επηρεάζουν τα δίκτυα υποθαλάσσιων καλωδίων. Αναλύονται οι μηχανισμοί ενεργοποίησης των γεωκινδύνων και περιγράφονται οι διαδικασίες ταυτοποίησης και αξιολόγησής τους. Δίνεται ιδιαίτερη έμφαση στην αστοχία υποθαλάσσιων πρανών και στις κατολισθήσεις ιζημάτων και παρουσιάζονται διάφορα υπολογιστικά μοντέλα της γεωτεχνικής ανάλυσης. Όπως προαναφέρθηκε, γίνεται προσπάθεια δημιουργίας ενός εργαλείου λήψης αποφάσεων για την βέλτιστη χάραξη υποθαλάσσιων καλωδίων συναρτήσει των υπεράκτιων γεωκινδύνων. Αυτό επιτυγχάνεται μέσω ενός γεωγραφικού πληροφοριακού συστήματος το οποίο είναι σε θέση να διεξάγει πολυ-κριτηριακή ανάλυση. Παρουσιάζονται βασικές αρχές λειτουργίας του συστήματος και αποδίδονται οι θεμελιώδεις έννοιες των γεωγραφικών πληροφοριακών συστημάτων. Επίσης, γίνεται μια συνοπτική περιγραφή του λογισμικού ΑrcGIS v.10.2.2 και των υποσυστημάτων του, που χρησιμοποιούνται για την εκπόνηση της μελέτης για τη βέλτιστη χάραξη υποθαλάσσιου καλωδίου. Στην παρούσα εργασία μελετάται, ως εφαρμογή, η δυνατότητα διασύνδεσης της Ελλάδας και της Ιταλίας. Τα κύρια κριτήρια για τη διεξαγωγή της μελέτης βελτιστοποίησης της χάραξης του υποθαλάσσιου καλωδίου, είναι η αποφυγή των δυσμενέστερων περιοχών εμφάνισης γεωκινδύνων και το ελάχιστο δυνατό μήκος του καλωδίου. Επιπροσθέτως, οι γεωκίνδυνοι οι οποίοι διερευνώνται στη συγκεκριμένη εφαρμογή είναι τα ενεργά ρήγματα και οι περιοχές ενδεχόμενης ρευστοποίησης του θαλάσσιου πυθμένα στην περιοχή της Αδριατικής, ενώ παράλληλα καταβάλλεται προσπάθεια να αποφευχθούν περιοχές του πυθμένα με μεγάλες κλίσεις οι οποίες είναι επικίνδυνες ως προς την αστάθεια των πρανών. Σημειώνεται ότι ο χάρτης των περιοχών δυνητικής ρευστοποίησης είναι ένας συνδυασμός επιμέρους δεδομένων. Συγκεκριμένα, οι περιοχές ρευστοποίησης αποτελούν υπέρθεση της μέσης συγκέντρωσης ιζημάτων, των ζωνών σεισμικής επιτάχυνσης και των ομαλών κλίσεων του πυθμένα της θαλάσσιας περιοχής ενδιαφέροντος. Ως σημείο εκκίνησης του καλωδίου ορίζεται η περιοχή Σαγιάδα Θεσπρωτίας και ως σημείο πέρατος η περιοχή Οτράντο της Ιταλίας. Εν κατακλείδι, μέσω της εκτενούς περιγραφής της διαδικασίας, ώστε να δημιουργηθεί το εργαλείο υποστήριξης αποφάσεων με το λογισμικό ArcGIS, και ύστερα από την επιτυχή εφαρμογή του, σχεδιάζονται και παρουσιάζονται οι εναλλακτικές οδεύσεις του υποθαλάσσιου καλωδίου.	el
heal.abstract	One of the main criteria for the optimal design of submarine power cable grids route, which is directly related with the security and integrity of these networks, is to identify and address potential geohazards in the seabed, such as landslides, rock falls, actives seismic faults, etc. The current thesis, after a thorough investigation of the problem of offshore geohazards, emphasizes on the vulnerability of the submarine power cable grids, and is trying to develop a computational decision-support tool in a G.I.S. environment for route optimization. It is evident that in this way we try to investigate the capability of G.I.S. to cope with the issue of submarine cable routing taking into account criteria related to offshore geohazards. It is noted that the thesis emphasizes on the Mediterranean Sea, due to the intense geological phenomena that characterize the region as a result of the movement of tectonic plates (e.g. earthquakes, volcanoes, etc.), combined with the expected projects interconnecting islands and/or countries of the Mediterranean Sea. More specifically: In the first chapters of the thesis information about the application of submarine power cables and the process of cable-laying on the seabed are given. Reference is also made to the required survey procedures of the site area before the cable-laying. Additionally, there is extensively presented the necessary equipment for the installation and the methods of protection of submarine cables. Then, offshore geohazards are extensively studied. The main categories of the most significant geohazards affecting submarine cable grids are indentified. Triggering mechanisms of geohazards are analyzed and the identification and evaluation procedures are described. There is particular emphasis on submarine slope failure and landslides and various computational models of geotechnical analysis are presented. As mentioned above, there is an effort to create a decision making tool for the optimal submarine cables route versus offshore geohazards. This is achieved through a geographic information system. Basic operating principles of the system are presented and the fundamental concepts of G.I.S. are assigned. Also, a brief description of ArcGIS v.10.2.2 software is made and its subsystems, used for the study on the submarine cable route optimization. This thesis studies the possibility of interconnection between Greece and Italy. The main criteria for the conduct of the study for the submarine cable’s route optimization are the avoidance of the worst geohazards areas and the minimum cable length. In addition, geohazards which investigated in this application are the active seismic faults and the potentially liquefiable areas of the seabed in the Adriatic region, while additionally there is an effort to avoid areas of the seabed characterized by high inclination that are susceptible to slope instability phenomena. Note that the map of the potential areas of liquefaction is a combination of individual data. Specifically, the liquefiable areas are overlay of the average sediments concentration, the seismic acceleration zones and gentle slopes of the seabed of the site of interest. The starting point of the cable is Sagiada of Thesprotia in Greece and the end point is Otranto in Italy. In conclusion, through the extensive description of the process to create a decision-support tool on ArcGIS software, and after its successful application, the alternative routes of the submarine cable are designed and presented.	en
heal.advisorName	Σακελλαρίου, Μιχαήλ	el
heal.committeeMemberName	Σακελλαρίου, Μιχαήλ	el
heal.committeeMemberName	Ρουσάκης, Γρηγόριος	el
heal.committeeMemberName	Ψαρρόπουλος, Πρόδρομος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	155 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true