Προσομοίωση του κοκκώδους υδροφόρου  συστήματος του αργολικού πεδίου με τη χρήση ελεύθερου λογισμικού ανοιχτού κώδικα (FREEWAT)

Χρυσανθόπουλος, Ευθύμιος; Chrysanthopoulos, Efthymios

dc.contributor.author	Χρυσανθόπουλος, Ευθύμιος	el
dc.contributor.author	Chrysanthopoulos, Efthymios
dc.date.accessioned	2019-05-14T08:49:02Z
dc.date.available	2019-05-14T08:49:02Z
dc.date.issued	2019-05-14
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/48706
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.9267
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	Υδρογεωλογικά μοντέλα	el
dc.subject	Αργολικό πεδίο	el
dc.subject	Μαθηματικά μοντέλα	el
dc.subject	Υδρογεωλογία	el
dc.subject	Υπόγειων νερά	el
dc.subject	Groundwater Modeling	el
dc.subject	Modflow	el
dc.subject	Freewat	el
dc.subject	Qgis	el
dc.subject	Argolic field	el
dc.subject	Ucode	el
dc.title	Προσομοίωση του κοκκώδους υδροφόρου συστήματος του αργολικού πεδίου με τη χρήση ελεύθερου λογισμικού ανοιχτού κώδικα (FREEWAT)	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	ΥΔΡΟΓΕΩΛΟΓΙΑ	el
heal.classification	Groundwater flow--Mathematical models	el
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/8b64cfb1c72d3dd0457d24f67c387c8f4807d0df
heal.classificationURI	http://id.loc.gov/authorities/subjects/sh2008105430
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2018-11-15
heal.abstract	Η χρήση αριθμητικών μοντέλων στην προσομοίωση των υδατικών πόρων συμβάλλει στην εκ βάθους κατανόηση σύνθετων υδρολογικών και υδρογεωλογικών συνθηκών, καθώς και ενισχύει τη διαδικασία λήψης αποφάσεων και στρατηγικών σχεδιασμού. Τη σημερινή εποχή, αναλογιζόμενοι και τα κοινωνικό-οικονομικά εργαλεία που διαθέτουμε, η διαδικασία της προσομοίωσης και γενικότερα τα μοντέλα, μπορούν και πρέπει να συμπεριλαμβάνουν δεδομένα που προέρχονται από αυτούς που διαχειρίζονται του υδάτινους πόρους μια περιοχής, αλλά και αυτούς που τους χρησιμοποιούν. Η προσομοίωση της υπόγειας ροής του κοκκώδους υδροφόρου συστήματος του Αργολικού πεδίου, επετεύχθη με την χρησιμοποίηση της πλατφόρμας FREEWAT, η οποία ενσωματώνει τους κώδικες αριθμητικών μοντέλων προσομοίωσης ροής υπόγειων νερών (MODFLOW, U.S.G.S.) στο ελεύθερο και ανοιχτού κώδικα λογισμικό QGIS. Πριν τη διαδικασία της προσομοίωσης, έγινε βιβλιογραφική ανασκόπηση τόσο για το κομμάτι των προσομοιώσεων των υπόγειων νερών, όσο και για την ίδια την περιοχή έρευνας. Με τον τρόπο αυτό, αποκτήθηκε μια σαφής εικόνα των γεωλογικών σχηματισμών που επικρατούν στην περιοχή έρευνας και των υδρογεωλογικών συνθηκών. Τα δεδομένα, που προέκυψαν από το συγκεκριμένο στάδιο της έρευνας επεξεργάστηκαν και ψηφιοποιήθηκαν, προκείμενου αργότερα να χρησιμοποιηθούν στο μοντέλο. Έπειτα από την βιβλιογραφική μελέτη και τη συλλογή των ιστορικών δεδομένων, κρίθηκε σκόπιμο να πραγματοποιηθούν δύο δειγματοληψίες, τόσο πιεζομετρικής στάθμης όσο και δειγμάτων νερού, στην περιοχή έρευνας, με σκοπό την αποτύπωση της υφιστάμενης κατάστασης των υδροφόρων σχηματισμών του Αργολικού πεδίου. Οι δύο δειγματοληψίες αφορούσαν, πρώτη την ξηρή περίοδο (χαμηλά νερά), η οποία και πραγματοποιήθηκε τον Οκτώβριο-Νοέμβριο του 2017, ενώ η δεύτερη την υγρή περίοδο ( υψηλά νερά), η οποία πραγματοποιήθηκε τον Απρίλιο του 2018. To υπόγειο σύστημα της περιοχής προσομοιώθηκε και ρυθμίστηκε για δύο περιόδους φόρτισης, η μια εξ αυτών προσομοιώνει το σύστημα σε συνθήκες μόνιμης ροής, ενώ η δεύτερη προσομοιώνει το σύστημα σε συνθήκες μη μόνιμης ροής. Στην συγκεκριμένη προσομοίωση, έγινε η παραδοχή, ότι τα υδροφόρα συστήματα του Αργολικού πεδίου, αποτελούν ένα ενιαίο σύστημα. Η αναπαράσταση του εννοιολογικού μοντέλου επετεύχθη με τις οριακές συνθήκες: σταθερού φορτίου, ποταμού, κατείσδυσης από ατμοσφαιρικά κατακρημνίσματα και διηθήσεις χειμάρρων, υπόγειων πλευρικών τροφοδοσιών, εξατμισοδιαπνοής και άντλησης. Μετά την πρώτη ρύθμιση του μοντέλου, εφαρμόστηκε ο κώδικας UCODE_2014, με σκοπό την ανάλυση ευαισθησίας και την παραμετροποίηση. Για τη σύγκριση των προσομοιωμένων τιμών στάθμης, με τις πραγματικές μετρήσεις υπαίθρου, χρησιμοποιήθηκε το Head Observation Package (HOB), κατά το οποίο 21 πηγάδια χρησιμοποιήθηκαν ως πηγάδια παρακολούθησης. Η αξιολόγηση των αποτελεσμάτων πραγματοποιήθηκε με τις μεθόδους Fit independent statistics (Composite scaled sensitivity, Parameter correlation coefficient, Leverage) και τον δείκτη Nash-Sutcliffe. Oι παράμετροι που εμφάνισαν την μεγαλύτερη ευαισθησία (μεγαλύτερη τιμή Composite scaled sensitivity, CSS) ήταν η υδραυλική αγωγιμότητα και η τροφοδοσία του υδροφόρου από ατμοσφαιρικά κατακρημνίσματα, οι οποίες και επιλέχθηκαν να εκτιμηθούν κατά την παραμετροποίηση του μοντέλου. Μετά τη ρύθμιση των εν λόγω παραμέτρων, οι προσομοιωμένες τιμές στάθμης παρουσίασαν ταύτιση με τις παρατηρημένες τιμές στο μεγαλύτερο μέρος της περιοχής έρευνας, με εξαίρεση περιοχές που υπάρχουν έντονες πλευρικές τροφοδοσίες και διηθήσεις χειμάρρων. Η παρούσα εργασία αποτελεί μια παρουσίαση των δυνατοτήτων του λογισμικού FREEWAT και αποδεικνύει την περαιτέρω δυνατότητα εφαρμογής του σε θέματα προσομοίωση υδατικών πόρων.	el
heal.abstract	The use of numerical models in the simulation of water resources contributes to the deep understanding of complex hydrological and hydrogeological conditions and strengthens the decision making process as well as strategic planning. Nowadays, and taking into consideration socio-economic tools available to us, the simulation process and general models can and should include data from those who manage the water resources in a particular region, but also from those who use them. The simulation of the groundwater flow of the granular aquifer of the Argolic field was accomplished by using the FREEWAT platform, which incorporates the codes of numerical groundwater flow simulation models (MODFLOW, U.S.G.S.) into the free and open source QGIS software. Prior to the simulation process, a bibliographic review was made on both the groundwater simulation and the research area itself. In this way, a clear picture of the geological formations prevailing in the research area and hydrogeological conditions was obtained. The data that emerged from this stage of the research were processed and digitized, in order later to be used in the model. Following the bibliographic study and the collection of historical data, it was considered advisable to carry out two sampling rounds, both of the piezometric head and water samples, in the research area, in order to capture the existing state of the aquifer formations of the Argolic field. The two sampling rounds concerned, firstly, the dry period (low water), which took place in October-November 2017, while the second was during the wet period (high water), which took place in April 2018. The groundwater system of the area was simulated and adjusted for two stress periods, one period was simulating the system in steady state conditions, and the other were simulating the system under transient state conditions. In this specific simulation, it was assumed that the Argolic field groundwater systems constitute a unified system. The representation of the conceptual model obtained by the boundary conditions: constant head, river, infiltration of atmospheric precipitations and filtrations streams, groundwater edge feed, evaporation and pumping. After the first adjustment of the model, the code UCODE_2014 was applied for sensitivity analysis and parameterization. For the comparison of simulated head values, with observed values of piezometric head, the Head Observation Package (HOB) was used according to which 21 wells were used as monitoring wells. The results were evaluated using the Fit independent statistics (Parameter correlation coefficient, Leverage) and the Nash-Sutcliffe index. The parameters that showed the greatest sensitivity (larger Composite scaled sensitivity value, CSS) were the hydraulic conductivity and the supply of the water from atmospheric precipitation, which are selected to be evaluated by the parameterization of the model. After adjusting these parameters, the simulated level values were identified with the observed values in most of the research area, with the exception of areas with strong lateral feeds and torrent infiltrations. The present thesis is a presentation of the possibilities of FREEWAT software and demonstrates its further applicability in simulation of water resources.	en
heal.advisorName	Καλλιώρας, Ανδρέας	el
heal.committeeMemberName	Καλλιώρας, Ανδρέας	el
heal.committeeMemberName	Νάνου, Αικατερίνη	el
heal.committeeMemberName	Μπαλτάς, Ευάγγελος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	196 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true