Σχεδιασμός και μαθηματική προσομοίωση δεξαμενών ανάσχεσης πλημμυρών

Ροντήρης, Γεώργιος; Rontiris, Georgios

dc.contributor.author	Ροντήρης, Γεώργιος	el
dc.contributor.author	Rontiris, Georgios	en
dc.date.accessioned	2021-04-13T12:36:05Z
dc.date.available	2021-04-13T12:36:05Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/53332
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.21030
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	Πλημμύρα	el
dc.subject	Flood	en
dc.subject	Δεξαμενή	el
dc.subject	Ανάσχεση	el
dc.subject	Προσομοίωση	el
dc.subject	Σχεδιασμός	el
dc.subject	Pond	en
dc.subject	Detention	en
dc.subject	Simulation	en
dc.subject	Design	en
dc.title	Σχεδιασμός και μαθηματική προσομοίωση δεξαμενών ανάσχεσης πλημμυρών	el
dc.title	Design and simulation of detention ponds	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Διαχείριση πλημμυρικού κινδύνου	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2021-03-22
heal.abstract	Η ακόλουθη διπλωματική εργασία αφορά στις δεξαμενές ανάσχεσης πλημμύρας (χάριν συντομογραφίας θα χαρακτηρίζονται στο κείμενο ως ΔΑΠ). Σήμερα, λόγω της αυξανόμενης έντασης των πλημμυρικών καταστροφών παγκοσμίως κρίνεται απαραίτητη η δράση για τον περιορισμό τους. Η χρήση των ΔΑΠ αποτελεί σήμερα ένα αποτελεσματικό μέτρο για ένα μοντέρνο μοντέλο διαχείρισης πλημμυρικού κινδύνου. Όσον αφορά στη λειτουργία τους, κάνουν ανάσχεση της πλημμύρας, διότι ο κύριος πλημμυρικός όγκος εκτονώνεται εκεί. Διακρίνονται σε δύο είδη δεξαμενών, οι οποίες έχουν σχεδιαστεί για να αποθηκεύουν απορροή και είναι παρόμοιες στο σχεδιασμό, αλλά διαφέρουν ως προς τον σκοπό. Αυτές είναι οι δεξαμενές παραμονής νερού (detention basin), στις οποίες το νερό κατά τη διάρκεια της πλημμύρας εισέρχεται στη ΔΑΠ (καθυστερώντας την πλημμύρα) συνήθως μέσω μιας διάταξης εισροής, διηθείται ένα ποσοστό του στο έδαφος και ότι απομένει, εξέρχεται από την ΔΑΠ μετά το πλημμυρικό γεγονός, συνήθως, από μία διάταξη εκροής. Η δεύτερη κατηγορία είναι οι δεξαμενές συγκράτησης νερού (retention basin), στις οποίες το νερό διατηρείται αποθηκευμένο στη ΔΑΠ και μετά το πλημμυρικό γεγονός, και εξυπηρετεί πολλαπλούς σκοπούς, όπως τον καθαρισμό του νερού μέσω φυσικών-βιολογικών διεργασιών και την περαιτέρω αξιοποίησή του από τις γύρω περιοχές. Αναλυτικότερα, για τη διαστασιολόγηση των ΔΑΠ είναι καθοριστικά δύο υδρολογικά μεγέθη, τα οποία είναι η παροχή αιχμής ή η μέγιστη στάθμη του νερού μέσα στη δεξαμενή και ο όγκος του πλημμυρικού κύματος πάνω από μια ορισμένη οριακή τιμή. Για τη χωροθέτηση των δεξαμενών αυτών απαιτούνται περιοχές με φυσικά πρανή, για να μην απαιτηθεί η κατασκευή αναχώματος γύρω από όλη την κατασκευή, ή επιπρόσθετα απαιτούνται μεγάλες εκτάσεις γης, οι οποίες θα έχουν και κατάλληλα εδάφη, για να αποστραγγίζεται κάποιο ποσοστό του νερού από τη δεξαμενή. Ο καθορισμός του όγκου ανάσχεσης μπορεί να γίνει βάσει της εξίσωσης συνέχειας. Επιπρόσθετα, απαιτείται η προσθήκη αναχωμάτων, για να δημιουργηθεί μια κλειστή ΔΑΠ, και ίσως χρειαστεί ανάλογα με την περιοχή επιλογής και περαιτέρω εκσκαφή σε περίπτωση που απαιτείται μεγαλύτερο βάθος για μεγαλύτερο όγκο ανάσχεσης της πλημμύρας. Όσον αφορά τη διάταξη εισροής της ΔΑΠ, αναλόγως με το διάγραμμα στάθμης-παροχής που πρέπει να δημιουργηθεί, επιλέγεται σε ποια στάθμη θα είναι ο υπερχειλιστής, δηλαδή ποια θα είναι η ελάχιστη παροχή ή στάθμη αντίστοιχα του νερού, από την οποία θα υπερπηδάει το νερό τον υπερχειλιστή για να εισέλθει στη ΔΑΠ. Για τη διάταξη εκροής, σε περίπτωση ρυθμιζόμενης εκροής, πρέπει να αποσαφηνιστεί ποια θα είναι αυτή, η οποία μπορεί να είναι ένα θυρόφραγμα, ένας αγωγός εκροής ή μια αντλία. Τέλος, γίνεται η τελική διαστασιολόγηση της ΔΑΠ. Με τη μεθοδολογία αυτή προσομοιώθηκε βήμα-βήμα στην περίπτωση του ποταμού Άραχθου, στην Άρτα, η πιθανή κατασκευή μιας ΔΑΠ για τη μείωση του όγκου νερού της πλημμύρας στις κατάντη περιοχές.	el
heal.abstract	Arachthos River is the largest river in Epirus and the 8th largest in Greece; it is 110 km long and its drainage area is 2209 km2. After emanating from Pindus mountains (near Metsovo), it enters into the Pournari Reservoir in Arta, passes through Arta and discharges into the Ambracian Gulf near Kommeno. Arachthos River prevents flooding of the city of Arta and supplies water to most of Epirus. The design of flood protection works in Arachthos River is currently in progress; it is performed by a consortium of Greek Consulting Firms for the Ministry of Infrastructure and Transportation. The purpose of this research is to examine the effect of Flood Detention Ponds on the inundation area and the subsequent flood risk for the city of Arta. The Flood Detention Ponds are constructed immediately downstream of the Pournari Reservoir and 5600 m upstream of the historic Bridge of Arta; their exact locations were identified after a preliminary study and field surveys. Firstly, we performed the design of the Flood Detention Ponds, based on international standards and specifications found in the international literature; Using the Flow Hydrograph of a rain that would lead into a flood downstream, we found the ideal location for the Flood Detention Pond, near mountain Marathovouni and the Ionia Odos Highway, where there were natural slopes and then we added embankments on the one side to build an enclosed Pond. To maximize the volume of the storage area an excavation of the bottom of the Flood Detention Pond was performed following the slope of the terrain. After choosing a cross section inlet and outlet, we created the rating curves to make the sizing of the overflow upstream and of the sluice gate downstream. Then, we performed hydrodynamic calculations using the Hydrologic Engineering Center's-River Analysis System (HEC-RAS) 1D/2D with and without the Flood Detention Ponds and for different lengths of the overflow. Thirdly, we compared the calculations and the corresponding inundation areas. The results of the study showed that the Flood Detention Pond reduced the flood peak and the inundation areas downstream according to the water entered the Flood Detention Pond. The volume of the Flood Detention Pond representing 4% of the volume of the flood, succeeded a 4% reduction of the flood peak if the water was let after the flood had passed. The conclusions of the study definitively answer the question regarding the effect of Flood Detention Ponds on the limitation of the inundation areas downstream in the city of Arta. Further studies are needed to build a combined system of more Flood Detention Ponds for more protection against the floods.	en
heal.advisorName	Στάμου, Αναστάσιος	el
heal.committeeMemberName	Μπαλτάς, Ευάγγελος	el
heal.committeeMemberName	Ευστρατιάδης, Ανδρέας	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών. Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	62 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false