Α2.0 Προχωρημένη Υδρολογία και Προσομοίωση

Το μάθημα αρχικά περιλαμβάνει μια γενική αναφορά στην υδρολογία και παρουσιάζει τον υδρολογικό κύκλο με εμβάθυνση στις υδρολογικές διεργασίες. Στη συνέχεια, χρησιμοποιούνται προχωρημένες πιθανοτικές προσεγγίσεις για εξαιρετικά υδρολογικά γεγονότα. Παρουσιάζεται επιπλέον η υπόγεια υδρολογία και γίνεται προσδιορισμός παραμέτρων υπόγειων υδροφορέων. Επίσης γίνεται εστίαση σε μοντέλα λεκάνης απορροής για υδρολογική προσομοίωση και πρόγνωση και εφαρμόζονται μέθοδοι διόδευσης πλημμυρικού κύματος. Τέλος, εξετάζεται ο χειρισμός έργων χρονικής ρύθμισης ροής, αντιπλημμυρικών έργων κ.α., κάνοντας υδρολογικό σχεδιασμό με χρήση όμβριων καμπυλών. Κατά τη διάρκεια του μαθήματος παρουσιάζονται ειδικές εφαρμογές. Η διάρθρωση του μαθήματος έχει ως εξής:

1. Εισαγωγή. Υδρολογικός κύκλος. Χρονική και χωρική κλίμακα.
2. Εμβάθυνση στις υδρολογικές διεργασίες (χωρική ολοκλήρωση της βροχόπτωσης, συσσώρευση και τήξη χιονιού, φυσική και εννοιολογική προσέγγιση συνιστωσών απορροής).
3. Μέτρηση στάθμης και παροχής ποταμού. Μέθοδοι εκτίμησης της παροχής. Καμπύλη στάθμης παροχής. Διόρθωση ΔΗ. Επέκταση καμπύλης. Εκτίμηση ημερήσιων κ.α. παροχών σε μια θέση ποταμού.
4. Προχωρημένες πιθανοτικές προσεγγίσεις εξαιρετικών υδρολογικών γεγονότων (γενική κατανομή ακροτάτων και εφαρμογές της, σύγχρονες μέθοδοι εκτίμησης παραμέτρων, παραμετρικά μοντέλα).
5. Υπόγεια νερά, φυσικές ιδιότητες υπογείων υδροφορέων, προσδιορισμός παραμέτρων υπογείων υδροφορέων, φυσικά και αναλυτικά ομοιώματα υπόγειου υδροφορέα.
6. Μοναδιαίο υδρογράφημα (έννοιες, ιδιότητες, εκτίμηση, επαλληλία, καμπύλη S). Εκτίμηση μοναδιαίου υδρογραφήματος και εκτίμηση πλημμύρας με βάση αυτό.
7. Υδρολογική προσομοίωση και πρόγνωση, μοντέλα λεκάνης απορροής (πολυμεταβλητή στοχαστική προσομοίωση υδρολογικών διεργασιών, γραμμικά και μη γραμμικά μοντέλα βροχής – απορροής, μοντέλα υδατικού ισοζυγίου, μοντέλα πρόγνωσης).
8. Υδρολογικές μέθοδοι χωροχρονικής διόδευσης πλημμυρικού κύματος (διόδευση ποταμού και διόδευση μέσω ταμιευτήρα).
9. Υδρολογικός σχεδιασμός (όμβριες καμπύλες, υδρολογική διακινδύνευση, κριτήρια σχεδιασμού, εφαρμογή σε έργα χρονικής ρύθμισης ροής, αντιπλημμυρικά έργα, άλλα έργα πολιτικού μηχανικού).
10. Ειδικές εφαρμογές για υδρολογική προσομοίωση. Μελέτες περιπτώσεων.