Υδραυλική Διερεύνηση Αδριάνειου Υδραγωγείου

Τσιούρη, Χριστιάνα; Tsiouri, Christiana

dc.contributor.author	Τσιούρη, Χριστιάνα	el
dc.contributor.author	Tsiouri, Christiana	en
dc.date.accessioned	2018-11-29T10:57:41Z
dc.date.available	2018-11-29T10:57:41Z
dc.date.issued	2018-11-29
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/48174
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.16025
dc.rights	Default License
dc.subject	Αδριάνειο Υδραγωγείο	el
dc.subject	Υδραγωγεία	el
dc.subject	Υδραυλική	el
dc.subject	Αθήνα (Αρχαία)	el
dc.subject	Hadrian aqueduct	en
dc.subject	Hydraulic Investigation	en
dc.subject	Athens (Ancient)	en
dc.title	Υδραυλική Διερεύνηση Αδριάνειου Υδραγωγείου	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Υδραυλική	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2018-10-31
heal.abstract	Το Αδριάνειο υδραγωγείο κατασκευάστηκε, με τη μέθοδο όρυξης εκ διαδοχικών φρεάτων, το 140 μ. Χ. για την υδροδότηση της αρχαίας ρωμαϊκής συνοικίας στην Αθήνα. Είχε αρχή στη περιοχή του Ολυμπιακού Χωριού και κατέληγε, μετά από περίπου 20 km, στη Δεξαμενή στη περιοχή του Κολωνακίου. Μέχρι το τέλος της λειτουργίας του, δέχτηκε πολλές τροποποιήσεις και ενώθηκε με παράπλευρα βοηθητικά υδραγωγεία, ώστε να αυξηθεί η παροχετευτικότητα του. Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας αποτελεί η υδραυλική διερεύνηση του Αδριάνειου υδραγωγείου, δηλαδή η επιβεβαίωση της θεωρούμενης τιμής παροχετευτικότητας του καθώς και η απόκριση του σε ποικίλα σενάρια αναλύσεων. Πιο συγκεκριμένα έγινε παραμετρική διερεύνηση σχετικά με τη παροχή, την τοπολογία, τις διαστάσεις των διατομών καθώς και τις θέσεις εισόδου πρόσθετης παροχής. Αφού ψηφιοποιήθηκε όλο το διαθέσιμο ιστορικό αρχείο, ήτοι δύο σειρές μηκοτομών αποτελούμενη από δέκα σχέδια έκαστη, και αποφασίστηκε η μορφή της τελικής μηκοτομής και οριζοντιογραφίας του υδραγωγείου, αναλύθηκαν τα ανωτέρω σενάρια, ώστε να διερευνηθεί υδραυλικά το υδραγωγείο, με χρήση του προγράμματος υδραυλικής προσομοίωσης HEC – RAS. Αρχικά, αγνοήθηκε το τμήμα Άγιος Δημήτριος - Δεξαμενή από την οριζοντιογραφία του Αδριανείου υδραγωγείου, καθώς δεν υπήρχαν στοιχεία για τη μορφή της μηκοτομής του. Για τη συγκεκριμένη θεώρηση μοντελοποιήθηκαν δύο σενάρια μορφής της μηκοτομής: το πρώτο με σταθερή κατά μήκος διατομή και το δεύτερο με διαφορετικές σε διαστάσεις διατομές, όπως αυτές προέκυψαν από την τελική μηκοτομή. Σχετικά με τα σενάρια παροχής, πραγματοποιήθηκαν αρχικώς σενάρια σταθερής, μόνιμης παροχής κατά μήκος του υδραγωγείου, με τιμές από 10 έως 150 L/s, με την τιμή παροχής των 150 L/s να αποτελεί την μέγιστη τιμή παροχής που μεταφέρεται στο υδραγωγείο. Στη συνέχεια, αναλύθηκαν σενάρια διαφορετικής παροχής σε τμήματα της μηκοτομής, που αποτελούν σημεία σύνδεσης με παράπλευρα βοηθητικά υδραγωγεία. Τα παράπλευρα βοηθητικά υδραγωγεία που χρησιμοποιούνται στα αντίστοιχα σενάρια βρίσκονται στη περιοχή του Κοκκιναρά και στο Χαλάνδρι Αττικής. Για το πρώτο βοηθητικό υδραγωγείο πραγματοποιούνται σενάρια εισροής, ώστε η παροχή μετά από το σημείο σύνδεσης να φτάνει τα 150 L/s, ενώ αντίστοιχα για το Χαλάνδρι πραγματοποιείται πρόσθετη παροχή εισροής με τιμή Q=50 L/s, έτσι ώστε το υδραγωγείο να φτάνει, μετά το σημείο σύνδεσης, τη παροχή των 180 L/s. Τα ίδια σενάρια παροχών θεωρήθηκαν και όταν στην οριζοντιογραφία συμπεριλαμβάνεται το τμήμα Άγιος Δημήτριος – Δεξαμενή, χωρίς όμως εν τέλει να μεταβληθούν τα αποτελέσματα των αναλύσεων. Από το σύνολο των αποτελεσμάτων προέκυψαν τέσσερις περιοχές κατά μήκος του Αδριάνειου υδραγωγείου, στις οποίες το υδραγωγείο λειτουργεί υπό πίεση ακόμη και για την ελάχιστη τιμή παροχής (Q=10 L/s). Το γεγονός αυτό οφείλεται στις απότομες εναλλαγές κλίσεων της μηκοτομής, οι οποίες αποφασίζεται να τροποποιηθούν, ώστε το υδραγωγείο να λειτουργεί ως ανοιχτός αγωγός για όλες τις τιμές παροχής. Σημειώνεται ότι σε όλες τις παραπάνω αναλύσεις επιλέχθηκε τιμή του συντελεστή Manning ίση με n=0.020. Η τροποποίηση της μηκοτομής έγινε αποκλειστικά στις τέσσερις παραπάνω περιοχές, με γνώμονα την δημιουργία ομαλών κλίσεων και ελέγχθηκε μέσω σεναρίων σταθερής παροχής κατά μήκος του υδραγωγείου, με τιμές που κυμαίνονται από 10 έως 150 L/s. Επίσης, στο τροποποιημένο υδραγωγείο κρίθηκε ως δυσμενέστερο το σενάριο για το οποίο η πρόσθετη παροχή από το Χαλάνδρι οδηγεί σε συνολική τιμή παροχής στο κατάντη τμήμα Q=180 L/s. Για το σενάριο αυτό, τροποποιήθηκαν κατάλληλα οι κλίσεις ώστε το υδραγωγείο να συμπεριφέρεται εκ νέου ως ανοιχτός αγωγός με ελεύθερη ροή επιφάνειας ύδατος. Τέλος, διενεργήθηκαν σενάρια διαφορετικών τιμών συντελεστή Manning (n=0.017, n=0.020, n=0.025), ώστε να προσομοιωθούν οι πιθανές τραχύτητες των εσωτερικών τοιχωμάτων του υδραγωγείου. Τα αποτελέσματα αυτών των αναλύσεων έδειξαν πως για n=0.025 το Αδριάνειο υδραγωγείο λειτουργεί υπό πίεση τοπικά σε διαφορετικές περιοχές από αυτές που είχαν αρχικά τροποποιηθεί.	el
heal.abstract	Hadrian aqueduct was constructed on 140 AD, by the method of sequential shaft excavation, in order to provide water supply at the ancient roman distinct in Athens, Greece. It begun at the Olympic Village region and ended, after approximately 20 km, at Dexameni in Kolonaki region. Until its operational end, a lot of modifications were performed and it was connected to many supplementary aqueducts in order to increase its capacity. The scope of this Diploma Thesis is the hydraulic investigation of Hadrian Aqueduct, namely the confirmation of its theoretical discharge value as well as its response to various analysis scenarios. In particular, a parametric study was conducted focusing on the discharge, the topography, the cross-section dimensions as well as the entrance points of additional water supply. After digitizing any available historical records (i.e. 2 sets of longitudinal sections, consisting of ten drawings each) and finalizing the longitudinal section and the plan view of the aqueduct, the aforementioned scenarios were applied, in order to investigate hydraulically the aqueduct, using the hydraulic simulation software HEC – RAS. Initially, the segment Agios Dimitrios – Dexameni was ignored from the plan view of Hadrian Aqueduct, as there were no sufficient evidence regarding the shape of its longitudinal section. For this assumption, two scenarios regarding the shape of the longitudinal section were modeled: the former with constant cross-section along the aqueduct and the latter with cross-sections of different dimensions, as derived from the final longitudinal section of the aqueduct. As for the discharge scenarios, scenarios of steady, permanent discharge along the aqueduct were initially analyzed, with discharge values ranging from 10 to 150 L/s, while the value of 150 L/s corresponds to the maximum discharge transported at the aqueduct. In the sequel, scenarios with different discharge values in the segments of the longitudinal section that consist connection points with the supplementary aqueducts were analyzed. The supplementary aqueducts, that were considered at the respective discharge scenarios, are located at Kokkinara region and at Halandri, Attiki. For the first supplementary aqueduct, different inflow scenarios are considered in order to achieve a discharge of 150 L/s after the connection point, while, respectively, for Halandri the additional inflow discharge is Q=50 L/s, in order to achieve 180 L/s discharge downstream of the connection point. The same discharge scenarios were also applied, when the segment Agios Dimitrios – Dexameni is included in the plan view, and led to similar analysis results as before. From the sum of the results, four regions along the Hadrian Aqueduct were defined, where the aqueduct works under pressure even for the lowest discharge value (i.e. Q=10 L/s). This is attributed to the abrupt inclination changes of the longitudinal section, which must be modified accordingly so that the Aqueduct to work as an open channel. It is noted that for all the aforementioned scenarios, a Manning coefficient equal to n=0.020 was selected. The modification of the longitudinal section was exclusively performed at these four regions, aiming to create smooth inclinations and was verified by steady discharge scenarios along the aqueduct, with discharge values ranging from 10 to 150 L/s. In addition, at the modified Aqueduct, the scenario of additional discharge from Halandri that results to total discharge of Q=180L/s at the downstream segment was considered as the worst case scenario. For this scenario, the inclinations were properly modified until the Hadrian Aqueduct worked as open-channel with free surface flow. Finally, different values of Manning coefficient (i.e. n=0.017, n=0.020, n=0.025) were considered at the analyses, in order to simulate all possible types of roughness in the inner wall surface of the Aqueduct. The results of these analyses revealed that, for n=0.025, the Hadrian Aqueduct works locally under pressure in different regions from those that were initially modified.	en
heal.advisorName	Μαμάσης, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Μαμάσης, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Παπανικολάου, Παναγιώτης	el
heal.committeeMemberName	Νουτσόπουλος, Κωνσταντίνος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών. Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος. Εργαστήριο Υδρολογίας και Αξιοποίησης Υδατικών Πόρων	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	260 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true