Γ1.0 Θαλάσσια Υδροδυναμική

Εισαγωγή στα χαρακτηριστικά του ανέμου και στους ανεμογενείς θαλάσσιους κυματισμούς. Μηχανισμοί γένεσης ανεμογενών κυματισμών. Επισκόπηση θεωρίας κυματισμών μικρού ύψους και μετασχηματισμών στα ρηχά: Διάθλαση, περίθλαση, ανάκλαση. Αλληλεπίδραση ρευμάτων-κυματισμών. Εξίσωση ήπιας κλίσης. Μακρά κύματα. Μη γραμμικά κύματα: Κύματα Stokes ανώτερης τάξης, κύματα πεπερασμένου ύψους σε ρηχά νερά, προσέγγιση Boussinesq. Η μέθοδος των μεταβολών και μη γραμμική διασπορά. Αλληλεπίδραση κυμάτων. Θραύση κυμάτων, φαινόμενα στη ζώνη θραύσεως. Φασματική περιγραφή κυμάτων, ενεργειακό ισοζύγιο και φυσικοί μηχανισμοί μεταβολών των μεταδιδόμενων κυματισμών. Πρόγνωση κυματισμών στα βαθιά και αβαθή ύδατα. Στατιστικά χαρακτηριστικά κυματισμών και συνθήκες σχεδιασμού. Το ως άνω αντικείμενο οργανώνεται στις παρακάτω επί μέρους διδακτικές ενότητες και την προτεινόμενη χρονική αλληλουχία:

1. Εισαγωγή – Άνεμος και γένεση θαλάσσιων κυματισμών.
2. Επισκόπηση γραμμικής θεωρίας.
3. Μετασχηματισμοί κυμάτων στα αβαθή και αλληλεπίδραση με ρεύματα.
4. Εξίσωση ήπιας κλίσης και απλοποιητικές προσεγγίσεις.
5. Μακρά κύματα και σημαντικές ιδιότητές τους.
6. Μη γραμμικά κύματα και μοντέλα διάδοσης κυματισμών.
7. Ζώνη θραύσης και φαινόμενα που επηρεάζουν την ακτή.
8. Περιγραφή κυματισμών μέσω φασμάτων δύο ή τριών διαστάσεων.
9. Πρόγνωση κυματισμών από περιβαλλοντικά δεδομένα.
10. Στατιστικά χαρακτηριστικά κυματισμών και συνθήκες σχεδιασμού.