Low impact development practices to mitigate the impacts of urban floods

Μικρόπουλος, Νικόλαος; Mikropoulos, Nikolaos

dc.contributor.author	Μικρόπουλος, Νικόλαος	el
dc.contributor.author	Mikropoulos, Nikolaos	en
dc.date.accessioned	2025-01-17T10:41:02Z
dc.date.available	2025-01-17T10:41:02Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/60859
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.28555
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Αειφόρες πρακτικές	el
dc.subject	Περατά οδοστρώματα	el
dc.subject	Πράσινες στέγες	el
dc.subject	Permemable pavement	en
dc.subject	Green roof	en
dc.subject	Low impact development	en
dc.title	Low impact development practices to mitigate the impacts of urban floods	en
dc.title	Αειφόρες πρακτικές για τον μετριασμό κινδύνου αστικής πλημμύρας	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Υδρολογία	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2024-07-17
heal.abstract	Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας ήταν η αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας διαφόρων αειφόρων πρακτικών διαχείρισης πλημμυρικού κινδύνου στη Ζώνη Β Παντορροϊκού Δικτύου Αθηνών. Για την επίτευξη του στόχου αυτού, χρησιμοποιήθηκε το υδρολογικό μοντέλο Storm Water Management Model (SWMM) του Αμερικανικού Οργανισμού Προστασίας Περιβάλλοντος (United States Environmental Protection Agency), μέσω του οποίου πραγματοποιήθηκε η προσομοίωση βροχοπτώσεων σχεδιασμού περιόδου επαναφοράς 2, 5, 10, 25, 50 ετών και διάρκειας 1, 2, 3 και 6 ωρών στο Παντορροϊκό αποχετευτικό δίκτυο Αθηνών. Μέθοδοι Αναφορικά με τις μεθόδους που χρησιμοποιήθηκαν, αρχικά, περιγράφηκε ο τρόπος λειτουργίας του λογισμικού SWMM και πραγματοποιήθηκε ανάλυση των βημάτων που ακολουθήθηκαν προς την ψηφιοποίηση και μοντελοποίηση της Ζώνης Β Παντορροϊκού Δικτύου Αθηνών. Συλλέχθηκαν οι παράμετροι των υπολεκανών, φρεατίων και αγωγών στο λογισμικό QGIS, ενώ με τη βοήθεια της όμβριας καμπύλης σχεδιάστηκαν τα υετογραφήματα με τη μέθοδο των εναλλασσόμενων μπλοκ και χρονικό βήμα 5 λεπτά. Στη συνέχεια έλαβε θέση η προσομοίωση του αποχετευτικού συστήματος της περιοχής μελέτης με το λογισμικό SWMM για βροχοπτώσεις σχεδιασμού περιόδων επαναφοράς 2, 5, 10, 25, 50 έτη και για διάρκειες βροχόπτωσης 1, 2, 3 και 6 ώρες. Δημιουργήθηκαν τέσσερα Σενάρια, αυτό της τωρινής κατάστασης, αποκλειστικής χρήσης πράσινων στεγών, αποκλειστικής χρήσης περατών οδοστρωμάτων και συνδυαστικής χρήσης πράσινων στεγών και περατών οδοστρωμάτων. Οι παράμετροι των αειφόρων πρακτικών διαχείρισης πλημμυρικού κινδύνου προέκυψαν από την αξιοποίηση προϋπάρχουσας βιβλιογραφίας αλλά και της χρήσης του Google Earth για την εύρεση των ειδικών παραμέτρων κάθε υπολεκάνης ξεχωριστά. Τα Σενάρια αυτά προσομοιώθηκαν για τις προαναφερθείσες βροχοπτώσεις σχεδιασμού με στόχο την μείωση του όγκου, της αιχμής απορροής και των πλημμυρικών φαινομένων. Τέλος, πραγματοποιήθηκε ανάλυση της οικονομικής διάστασης των Σεναρίων, με βελτιστοποίηση του κόστους κατασκευής του Συνδυαστικού Σεναρίου. Αποτελέσματα Για την διερεύνηση των αποτελεσμάτων των προσομοιώσεων, δημιουργήθηκαν πίνακες και γραφήματα όπου κατεγράφη ο αριθμός των αγωγών και των φρεατίων που αδυνατούσαν να αποχετεύσουν σωστά την απορροή. Εκτός αυτού, υπολογίστηκε το ύψος της συνολικής επιφανειακής απορροής και της παροχής αιχμής στον αγωγό εξόδου για όλες τις βροχοπτώσεις σχεδιασμού. Ακόμη, μελετήθηκε ο όγκος και η αιχμή απορροής για κάθε μία υπολεκάνη σε όλα τα Σενάρια αλλά και η ποσοστιαία μείωση του όγκου και της αιχμής απορροής σε σχέση με το μηδενικό Σενάριο για βροχόπτωση περιόδου επαναφοράς 10 έτη και διάρκειας 6 ωρών. Παράλληλα, υπολογίστηκε για κάθε υπολεκάνη ο συντελεστής 8 απορροής και η ποσοστιαία μείωσή του που πέτυχε το κάθε Σενάριο με τη χρήση των αειφόρων πρακτικών διαχείρισης πλημμυρικού κινδύνου. Τέλος, σχεδιάστηκε το υδρογράφημα απορροής του αγωγού εξόδου για βροχόπτωση περιόδου επαναφοράς 10 έτη και διάρκειας 6 ωρών για τα 4 Σενάρια, και υπολογίστηκε ο συνολικός όγκος απορροής και η παροχή αιχμής στον αγωγό εξόδου. Συμπεράσματα Η τωρινή κατάσταση του αποχετευτικού συστήματος αποδείχτηκε πως θέτει την περιοχή μελέτης σε μεγάλο κίνδυνο για πλημμυρικά φαινόμενα. Συγκεκριμένα, παρατηρήθηκαν 13 πλημμυρισμένα φρεάτια για βροχοπτώσεις περιόδου επαναφοράς 5 ετών. Στο Σενάριο 2 εντοπίστηκαν τα καλύτερα αποτελέσματα σε ότι αφορά στη μείωση της επιφανειακής απορροής, της παροχής αιχμής, του συντελεστή απορροής, των πλημμυρικών φαινομένων και του αριθμού των αγωγών που υπερβαίνουν τα όρια του Π.Δ. 696/74 για όλες τις βροχοπτώσεις σχεδιασμού. Όπως είναι λογικό, για μεγάλες περιόδους επαναφοράς, οι αειφόρες πρακτικές διαχείρισης πλημμυρικού κινδύνου αδυνατούσαν να επιφέρουν ουσιαστικές λύσεις στα πλημμυρικά προβλήματα. Ακόμη, το κόστος του συνδυαστικού Σεναρίου 3 υπολογίστηκε ως το μικρότερο, αν και η οικονομική διαφορά με το Σενάριο 2 ήταν μηδαμινή. Τέλος, διαπιστώθηκε, πως το ποσοστό αντικατάστασης της αδιαπέρατης επιφάνειας μιας υπολεκάνης με πράσινες στέγες ή περατά οδοστρώματα είχε άμεση συσχέτιση με το ποσοστό μείωσης του όγκου και της αιχμής απορροής.	el
heal.abstract	The objective of this thesis is to evaluate and compare the effectiveness of different Low Impact Development practices in reducing the risk of flooding in urban areas. For this purpose, the software Storm Water Management Model (SWMM) was utilized, which enabled us to carry out design rainfall simulations for the combined sewer network of Athens. Our first concern was to calculate the dry weather runoff for each subcatchment and to find the appropriate intensity-duration-frequency curve. The Greek regulations for designing drainage systems in Greece were thoroughly studied, as well as the importance and viability of Low Impact Development practices that were used in this thesis, such as green roofs and permeable surfaces. Furthermore, we reviewed the way SWMM functions and described the steps we took in order to digitize and model Zone B of the combined sewer network of Athens. The parameters for our subcatchments, nodes and conduits were all calculated and integrated in SWMM. With the help of the intensity-duration-frequency curve combined with the alternating block method we were able to calculate the design hyetographs with a time step of 5 minutes. Finally, were able to simulate our sewer network for design storms with return periods of 2,5,10,25, 50 years and duration of 1, 2,3 and 6 hours. Four different Scenarios were created, one with the current combined sewer system without any outside interference, one using exclusively green roofs, another one using exclusively permeable surfaces and lastly, a scenario combining the simultaneous use of both green roofs 9 and permeable surfaces. These Scenarios were all simulated for the aforementioned design rainfalls with the aim of reducing the peak and volume of runoff and flooding events. Finally, an attempt was made to minimize the cost of the Combined Scenario while also calculating the construction cost of each Scenario separately	en
heal.advisorName	Βαγγέλης, Χαρίλαος	el
heal.committeeMemberName	Ναλμπάντης, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Τσιχριντζής, Βασίλειος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Αγρονόμων και Τοπογράφων Μηχανικών. Τομέας Έργων Υποδομής και Αγροτικής Ανάπτυξης. Εργαστήριο Εγγειοβελτιωτικών Έργων και Διαχείρισης Υδατικών Πόρων	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	116 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false