Μοντέλα Μεταβλητής Πυκνότητας και Απότομης Διεπιφάνειας στην Υφαλμύρινση Παράκτιων Υδροφορέων

Γεωργίου, Θεόδωρος; Georgiou, Theodoros

dc.contributor.author	Γεωργίου, Θεόδωρος	el
dc.contributor.author	Georgiou, Theodoros	en
dc.date.accessioned	2023-01-25T08:21:20Z
dc.date.available	2023-01-25T08:21:20Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/56891
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.24589
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	Μεταβλητή πυκνότητα	el
dc.subject	Απότομη διεπιφάνεια	el
dc.subject	Λογισμικό Seawat	el
dc.subject	Λογισμικό Modflow	el
dc.subject	Ανάλυση Strack	el
dc.subject	Σύγκριση	el
dc.subject	Variable Density	en
dc.subject	Sharp Interface	en
dc.subject	Seawat Software	en
dc.subject	Modflow Software	en
dc.subject	Strack Analysis	en
dc.title	Μοντέλα Μεταβλητής Πυκνότητας και Απότομης Διεπιφάνειας στην Υφαλμύρινση Παράκτιων Υδροφορέων	el
dc.title	Variable Density and Sharp Interface Models for Costal Aquifer Salinization	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Υφαλμύρινση Παράκτιων Υδροφορέων	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2022-10-24
heal.abstract	Η συνεχόμενη αύξηση του πληθυσμού και ταυτόχρονα η αύξηση της κατά κεφαλήν κατανάλωσης του νερού, η υπερθέρμανση του πλανήτη καθώς και η συνεχής μεταβολή των καιρικών συνθηκών, επηρεάζουν δυσμενώς τη χωρική και χρονική κατανομή του νερού, με αποτέλεσμα την αυξημένη ζήτηση και άνιση κατανομή του. Το φαινόμενο αυτό, παρατηρείται έντονα στη χώρα μας, κυρίως τους καλοκαιρινούς μήνες, σε παράκτιες και νησιώτικες περιοχές. Προκειμένου να καλυφθούν οι αυξανόμενες ανάγκες σε νερό, σε συνδυασμό πολλές φορές με την έλλειψη επίγειων ταμιευτήρων, οι υδροφορείς υπεραντλούνται με αποτέλεσμα να οδηγούνται σε υφαλμύρινση και να υποβαθμίζεται η ποιότητα του νερού τους. Για να προκύψει η βέλτιστη άντληση του υδροφορέα αλλά και για να αποφευχθεί το φαινόμενο της υφαλμύρινσης, ο υδροφορέας προσομοιώνεται και μελετάται συναρτήσει των χαρακτηριστικών και παραμέτρων που τον διέπουν ούτως ώστε να γίνει πρόγνωση της συμπεριφοράς του. Στην παρούσα Διπλωματική Εργασία, αυτό γίνεται με τα προσεγγιστικά μοντέλα μεταβλητής πυκνότητας και απότομης διεπιφάνειας. Το μοντέλο μεταβλητής πυκνότητας παρέχει πιο ακριβή αποτελέσματα αλλά είναι υπολογιστικά πιο βαρύ και χρονοβόρο σε σχέση με το απλό και γρήγορο μοντέλο της απότομης διεπιφάνειας. Γι’ αυτό το λόγο κρίνεται απαραίτητο, τα δύο μοντέλα να εξεταστούν και να συγκριθούν μεταξύ τους, κατά την προσομοίωση του ίδιου υδροφορέα, υπό τις ίδιες συνθήκες, με απώτερο σκοπό να συγκριθούν τα μεταξύ τους αποτελέσματα, να διακριθεί η μεταξύ τους απόκλιση ως προς την έκταση της της υφαλμύρινσης και να διαπιστωθεί η ακρίβεια χρήσης του μοντέλου απότομης διεπιφάνειας για την εξαγωγή πιο γρήγορων και εύκολων αποτελεσμάτων. Στην παρούσα εργασία μελετάται ένας παράκτιος υδροφορέας στο Βαθύ της Καλύμνου. Σε πρώτη φάση ορίζεται ένα απλό μοντέλο προσομοίωσης σχήματος ορθογωνίου παραλληλεπιπέδου με ίδια τιμή υδραυλικής αγωγιμότητας και τροφοδοσίας σε όλη του την έκταση. Με δεδομένα τα υδραυλικά χαρακτηριστικά, τις υδραυλικές παραμέτρους και την τροφοδοσία του, δημιουργείται με το PMWIN, ο ορθογωνικός υδροφορέας για καλύτερη κατανόηση του αντικειμένου καθώς και της έννοιας του ολοκληρωμένου συστήματος προσομοίωσης της ροής υπόγειου νερού. Το PMWIN αποτελεί λογισμικό περιβάλλον προεπεξεργασίας και προετοιμασίας δεδομένων για λογισμικά (κώδικες επίλυσης πεπερασμένων διαφορών) προσομοίωσης και πρόγνωσης της συμπεριφοράς υδροφορέων όπως το Modflow που βασίζεται στο μαθηματικό μοντέλο απότομης διεπιφάνειας. Έπειτα, δημιουργούνται σε προγραμματιστικό περιβάλλον Python τα λογισμικά Seawat και Modflow για τον εν λόγω υδροφορέα που βασίζονται στα μαθηματικά μοντέλα μεταβλητής πυκνότητας και απότομης διεπιφάνειας αντίστοιχα. Τα προγραμματιστικά μοντέλα στα λογισμικά Seawat και Modflow δομήθηκαν με τέτοιο τρόπο, ούτως ώστε να είναι ανεξάρτητα από λογισμικά προεπεξεργασίας και προετοιμασίας δεδομένων. Έπειτα, γίνεται σύγκριση αποτελεσμάτων των δύο μαθηματικών μοντέλων που προκύπτουν από τα λογισμικά Seawat και Modflow.	el
heal.abstract	The continuous increase in population and at the same time the increase in per capita water consumption, global warming as well as the continuous change in weather conditions adversely affect the spatial and temporal distribution of water. This results in an increased demand and uneven distribution. This phenomenon is strongly observed in our country, especially in the summer months, in coastal and island areas. In order to meet the increasing water needs, often combined with the lack of ground reservoirs, aquifers are over-pumped, leading to salt water intrusion and degrading their water quality. In order to obtain the optimal pumping of the aquifer and to avoid the phenomenon of salinization, the aquifer is simulated and studied according to the characteristics and parameters that govern it so, its behaviour can be predicted. In the present Thesis, this is done, with the approximate models of variable density and sharp interface. The variable density model provides more accurate results but is more computationally expensive and time-consuming than the simpler and faster sharp interface model. For this reason, it is deemed necessary to examine and compare the two models, simulating the same aquifer, under the same conditions, with the ultimate goal of comparing the results, distinguishing the discrepancy between them and establishing the precision of using the sharp interface model to derive faster, but still accurate results. In this work, a coastal aquifer is studied in Vathi of Kalymnos. In the first phase, a simple simulation model of a rectangular shape with the same value of hydraulic conductivity and supply throughout its entire extent is defined. Given its hydraulic characteristics, hydraulic parameters and supply, the orthogonal aquifer is created with PMWIN to better understand the object as well as the concept of the integrated groundwater flow simulation system. PMWIN is a pre-processing and data preparation software environment for programming models (codes) for simulating and predicting aquifer behaviour such as Modflow based on the sharp interface mathematical model. The Seawat and Modflow software for the aquifer in question are then created in a Python programming environment based on the variable density and sharp interface mathematical models respectively. The programming models in Seawat and Modflow software were structured in such a way as to be independent of pre-processing and data preparation software. We conclude this thesis with a comparison between of the results acquired by the two mathematical models from Seawat and Modflow software	en
heal.advisorName	Μαντόγλου, Αριστοτέλης	el
heal.advisorName	Τσιχριντζής, Βασίλειος	el
heal.advisorName	Ναλμπάντης, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Μαντόγλου, Αριστοτέλης	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Αγρονόμων και Τοπογράφων Μηχανικών. Τομέας Έργων Υποδομής και Αγροτικής Ανάπτυξης	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	100 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false