Γ2.1 Μαθηματικά Μοντέλα στην Παράκτια Ζώνη

Επισκόπηση βασικών αριθμητικών μεθόδων για επίλυση ελλειπτικών, παραβολικών και υπερβολικών εξισώσεων και σχετικές εφαρμογές. Ανάλυση ευστάθειας και ακρίβειας, αριθμητική διάχυση. Υπολογιστικά πλέγματα. Μαθηματικά μοντέλα παράκτιας κυκλοφορίας: εξισώσεις ρηχών υδάτων, ταξινόμηση μοντέλων, οριακές συνθήκες, προσομοίωση ανεμογενούς και κυματογενούς κυκλοφορίας, εφαρμογές με χρήση υπολογιστικών κωδίκων, ρύθμιση και επιβεβαίωση μοντέλων. Προσομοίωση τραχύτητας και διατμητικών τάσεων πυθμένα. Επίδραση της θραύσης κυματισμών στο συντελεστή τυρβώδους συνεκτικότητας. Δευτερογενή ρεύματα στο στερεό όριο της ακτογραμμής. Προσομοίωση διασποράς ρύπων στην παράκτια ζώνη. Παράκτια κυκλοφορία λόγω μακρών ή ανεμογενών κυματισμών. Προσομοίωση διάβρωσης/απόθεσης ιζημάτων πυθμένα, κίνησης φερτών κατά μήκος και εγκάρσια στην ακτή, εξέλιξης της ακτογραμμής σε διάφορες κλίμακες χρόνου. Τα παραπάνω θέματα καλύπτονται με την ακόλουθη σειρά:

1. Εισαγωγή, βασικές έννοιες, μέθοδοι διακριτοποίησης, επισκόπηση βασικών αριθμητικών μεθόδων για την επίλυση ελλειπτικών, παραβολικών και υπερβολικών μερικών διαφορικών εξισώσεων, ανάλυση ευστάθειας και ακρίβειας, αριθμητική διάχυση, εφαρμογές και ασκήσεις.
2. Εισαγωγή στα υπολογιστικά μοντέλα παράκτιας κυκλοφορίας: αρχές επίλυσης, ταξινόμηση, ρύθμιση και επιβεβαίωση μοντέλων.
3. Προσομοίωση ανεμογενούς και παλιρροιακής κυκλοφορίας: δόμηση μοντέλων, εφαρμογή.
4. Προσομοίωση διασποράς ρύπων στην παράκτια ζώνη και εφαρμογή.
5. Προσομοίωση κυματογενούς κυκλοφορίας: τάσεις ακτινοβολίας, δευτερογενή ρεύματα, εφαρμογή.
6. Τραχύτητα και διατμητικές τάσεις πυθμένα.
7. Στερεομεταφορά και μορφοδυναμική της ακτογραμμής: προσομοίωση διάβρωσης, μοντέλα στερεομεταφοράς, εφαρμογή στερεομεταφοράς και μορφολογίας πυθμένα, εξέλιξη ακτογραμμής και εφαρμογή.