Δ2.5 Προχωρημένη Υδρολογία Υπόγειων Νερών και Προσομοίωση

Στόχος του μαθήματος είναι η παρουσίαση της βασικής θεωρίας και των υπολογιστικών μεθόδων και τεχνικών για την μαθηματική προσομοίωση της ροής και της μεταφοράς ρύπων στα υπόγεια νερά, η κατανόηση των συστημάτων των υπόγειων ροών που παρατηρούνται, η ανάπτυξη δεξιοτήτων στη δόμηση και εφαρμογή μαθηματικών μοντέλων και η κατάλληλη εφαρμογή τους με στόχο την αξιοποίηση μετρήσεων πεδίου και την επαλήθευση, κατανόηση και εμβάθυνση σύνθετων προβλημάτων. Στο πλαίσιο του μαθήματος θα πραγματοποιηθούν εφαρμογές με χρήση των λογισμικών MODFLOW και FEFLOW.

1. Βασικές αρχές προσομοίωσης υπογείων υδροφορέων, προδιαγραφές. Υδραυλική και υδρολογία υπόγειων νερών, μαθηματική διατύπωση του προβλήματος. Προσομοίωση υπόγειων νερών, διδιάστατα (παραδοχή οριζόντιας ροής) και τρισδιάστατα μαθηματικά μοντέλα.
2. Κίνηση ρύπων στα υπόγεια νερά, μαθηματική διατύπωση του προβλήματος. Προσομοίωση ροής και διασποράς ρύπων.
3. Μαθηματικά μοντέλα προσομοίωσης υπόγειων υδροφορέων. Μαθηματικά μοντέλα ενός και πολλαπλών κελιών. Αριθμητικές μέθοδοι. Μέθοδος πεπερασμένων διαφορών, εφαρμογή λογισμικού MODFLOW. Μέθοδος πεπερασμένων στοιχείων, εφαρμογή λογισμικού FEFLOW.
4. Σύνθετα προβλήματα υπόγειων νερών: Αλληλεπίδραση επιφανειακών και υπόγειων νερών, ολοκληρωμένη διαχείριση, μέθοδοι επίλυσης, μαθηματική προσομοίωση. Υφαλμύρωση παρακτίων υδροφορέων, μέθοδοι επίλυσης, παραδοχή Ghyben Herzberg, μέθοδος Strack, μαθηματική προσομοίωση. Ακόρεστη ροή και εισαγωγή σε θέματα πολυφασικών ροών.