Impact of time's arrow on streamflow and its stochastic modelling

DSpace/Manakin Repository

Show simple item record

dc.contributor.author Βαβουλογιάννης, Στέλιος el
dc.contributor.author Vavoulogiannis, Stelios en
dc.date.accessioned 2020-09-01T08:48:19Z
dc.identifier.uri https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/51036
dc.identifier.uri http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.18734
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 Βέλος χρόνου el
dc.subject Στοχαστική μοντελοποίηση el
dc.subject Τυχαιότητα el
dc.subject Απορροή el
dc.subject Χρονική ασυμμετρία el
dc.subject Time's arrow en
dc.subject Stochastic modelling el
dc.subject Randomness el
dc.subject Streamflow el
dc.subject Temporal asymmetry el
dc.title Impact of time's arrow on streamflow and its stochastic modelling en
dc.title Η επιρροή του βέλους του χρόνου στην απορροή και στην στοχαστική της μοντελοποίηση el
heal.type masterThesis
heal.classification ΥΔΡΟΛΟΓΙΑ el
heal.classification ΔΙΑΧΕΙΡΗΣΗ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ el
heal.classification HYDROLOGY en
heal.classification WATER RESOURCES MANAGEMENT el
heal.dateAvailable 2021-08-31T21:00:00Z
heal.language en
heal.access embargo
heal.recordProvider ntua el
heal.publicationDate 2020-02-07
heal.abstract Διερευνούμε την επιρροή του βέλους του χρόνου στις υδρολογικές διεργασίες. Στην αρχή παρουσιάζεται ο ρόλος της στοχαστικής προσομοίωσης και της αβεβαιότητας. Η αβεβαιότητα είναι ένας σημαντικός παράγοντας στις φυσικές επιστήμες και στην επιστήμη του μηχανικού. Η μελέτη της πιθανοτικής συμπεριφοράς ενός συστήματος είναι απαραίτητη λαμβάνοντας υπόψιν ότι το θέμα της αβεβαιότητας είναι σημαντικό και πρέπει το τα διαχειριστούμε. Σε τέτοιες περιπτώσεις, η στοχαστική προσομοίωση ή αλλιώς προσομοίωση Monte Carlo είναι ένα χρήσιμο εργαλείο για την παροχή αριθμητικών εκτιμήσεων των στοχαστικών χαρακτηριστικών της απόκρισης του συστήματος. H μακροπρόθεσμη χρονική εξάρτηση ή εμμονή είναι στενά συνδεδεμένη με την αβεβαιότητα και είναι σημαντική για την υδρολογία. Μελετάται μέσω σχετικής βιβλιογραφίας και μοντέλων. Το βέλος του χρόνου συνδέεται επίσης στενά με την τυχαιότητα και την αβεβαιότητα και έχει σημαντικό ρόλο στην επιστήμη. Έχει εφαρμοστεί στις στοχαστικές μεθόδους για κάποιο χρονικό διάστημα, αλλά έχει προσελκύσει πρόσφατα την προσοχή σε δημοσιεύσεις σχετικές με την υδρολογία. Έρευνες κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι η χρονική ασυμμετρία της φυσικής διεργασίας της απορροής υπάρχει για την κλίμακα μερικών ημερών και αυτό υπογραμμίζει την ανάγκη αναπαραγωγής της σε προσομοιώσεις πλημμυρών. Μετά από μία ανασκόπηση της σχετικής βιβλιογραφίας χρησιμοποιείται μια αναλυτική μέθοδος βασισμένη σε ένα σχήμα ασύμμετρου κινητού μέσου (AMA) για την παραγωγή συνθετικών χρονοσειρών με χρονική ασυμμετρία. Αυτή η εργασία προτείνει μια τροποποίηση της μεθόδου για την προσομοίωση της ασυμμετρίας του χρόνου σε δύο κλίμακες ταυτόχρονα. Για να δοκιμαστεί η αποτελεσματικότητα αυτής της μεθόδου στον φυσικό κόσμο, γίνεται μια μελέτη με πραγματικά δεδομένα. Διερευνάται η χρονική ασυμμετρία των χρονοσειρών απορροής, από τη μεγάλη βάση δεδομένων του USGS, σε ωριαία κλίμακα. el
heal.abstract We investigate the impact of time’s arrow on hydrological processes. The role of stochastic simulation and uncertainty is first investigated. Uncertainty is a major factor in physical sciences and engineering. The probabilistic behavior of an engineering system is essential considering that uncertainty issues are important and must be managed. The true distribution for the system response is subject to parameter uncertainty and is in most of the times difficult or even impossible to calculate. This is due to the complexity of the hydrosystems. In such cases, stochastic simulation else known as Monte Carlo simulation is a viable tool to provide numerical estimations of the stochastic features of the system response. Long range dependence is a feature connected to uncertainty and is very important in hydrology. It is being discussed through relevant literature and models. Time’s arrow or temporal asymmetry is also related to uncertainty and randomness and has an important role in science. It has been implemented in stochastics for some time but it has recently attracted attention in relevant publications in hydrology. Studies have shown that the temporal asymmetry of the streamflow process is marked for scales up to several days and this highlights the need to reproduce it in flood simulations. After a review of the relevant literature, an analytical method based on an asymmetric moving average (AMA) scheme is being used to simulate time series with temporal asymmetry. The temporal asymmetry of real world streamflow time series is being investigated at hourly scale from the large USGS database. Finally a modification of the method that can simulate time asymmetry at two time scales simultaneously is proposed. The method is successfully tested in the physical world through a case study.   en
heal.advisorName Κουτσογιάννης, Δημήτρης
heal.committeeMemberName Μακρόπουλος, Χρήστος
heal.committeeMemberName Μαμμάσης, Νικόλαος
heal.academicPublisher Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών el
heal.academicPublisherID ntua
heal.numberOfPages 104
heal.fullTextAvailability false

Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record