heal.abstract |
Η παρούσα μεταπτυχιακή εργασία σχετίζεται με την εφαρμογή του
μοντέλου βροχής-απορροής «TOPMODEL» σε μια λεκάνη απορροής της
ηπειρωτικής Ελλάδας και συγκεκριμένα τμήμα της λεκάνης του Αλφειού
ποταμού στην Πελοπόννησο με σημείο εξόδου την τοποθεσία «Καρύταινα».
Το TOPMODEL χαρακτηρίζεται ως ένα εννοιολογικό, ημι-κατανεμημένο,
ντετερμινιστικό μοντέλο συνεχούς βάσης, όπου βασικό ρόλο διαδραματίζει
η τοπογραφία της περιοχής μελέτης και για αυτό το λόγο, στο πλαίσιο της
εργασίας, γίνεται εκτενής αναφορά στην παράμετρο του τοπογραφικού
συντελεστή, TWI. Η ανάλυση βασίζεται σε διαθέσιμα ιστορικά δεδομένα
βροχόπτωσης, στο Ψηφιακό Μοντέλο Εδάφους (ΨΜΕ) της περιοχής,
καθώς και σε διαθέσιμες χρονοσειρές παρατηρημένων απορροών, που
προκύπτουν έπειτα από μετρήσεις στάθμης.
Η εργασία επικεντρώνεται στην διερεύνηση της δομής του μοντέλου και
στη ανάλυση ευαισθησίας των παραμέτρων του. Αρχικά, πραγματοποιείται
ανάλυση ευαισθησίας στις παραμέτρους και μεταβολή στην ανάλυση του
ΨΜΕ, καθώς και στο χρονικό βήμα της προσομοίωσης. Στη συνέχεια
λαμβάνει χώρα η εφαρμογή του μοντέλου χρησιμοποιώντας το λογισμικό
MATLAB, με τη βοήθεια του οποίου γίνονται οι προσομοιώσεις και οι
βελτιστοποιήσεις έξι ιστορικών επεισοδίων βροχής με δύο αλγορίθμους,
τον γενετικό και τον SCE-UA. Αντίστοιχη διαδικασία γίνεται και με το
λογισμικό HEC-HMS για λόγους σύγκρισης.
Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι το μοντέλο προσαρμόζεται ικανοποιητικά
στα παρατηρημένα δεδομένα σε όλα τα επεισόδια βροχόπτωσης, ενώ οι
διαφορές μεταξύ των δύο αλγορίθμων είναι αμελητέες. Με βάση την
ανάλυση ευαισθησίας, η πιο ευαίσθητη παράμετρος είναι η m, ενώ
ακολουθεί η RV. Οι μεταβολές στην ανάλυση του ΨΜΕ και στο χρονικό
βήμα της προσομοίωσης δεν επηρεάζουν σημαντικά τα αποτελέσματα.
Τέλος, συγκριτικά με το μοντέλο HEC-HMS, το μοντέλο παρουσίασε
ελάχιστα καλύτερα αποτελέσματα σε ορισμένα επεισόδια, ωστόσο σε
γενικές γραμμές το μοντέλο TOPMODEL επικρατεί, καθώς προσομοιώνει
πιο εύστοχα το σημείο και τον χρόνο αιχμής. Ως κατακλείδα, τονίζεται ότι
από την ανάλυση που έλαβε χώρα, το μοντέλο TOPMODEL είναι ικανό να
εφαρμοστεί με επιτυχία σε λεκάνες απορροής του ελλαδικού χώρου. |
el |