Είσοδος

Οικολογικά Μοντέλα Επιφανειακών Υδάτων

Γενικά στοιχεία

 

 
Περιγραφή

 

Εισαγωγή στην σημασία της ποιοτικής κατάστασης των υδάτων στην διαχείριση των υδατικών πόρων. Βασικά είδη οικολογικών μοντέλων και ενδεικτικές εφαρμογές. Πρακτική σημασία των οικολογικών μοντέλων στην διαχείριση των υδάτων με έμφαση στα 3 σημαντικότερα οικολογικά προβλήματα των επιφανειακών νερών που είναι ο ευτροφισμός, η οργανική ρύπανση και οι υδρο-μορφολογικές αλλαγές. Κύρια φυσικοχημικά, βιολογικά και υδρομορφολογικά ποιοτικά στοιχεία. Αρχές ταξινόμησης της οικολογικής και χημικής κατάστασης επιφανειακών υδάτινων σωμάτων. Πηγές ρύπανσης, σημειακή και μη σημειακή φόρτιση αποδεκτών. Μηχανισμοί μεταφοράς ρύπων στο υδάτινο περιβάλλον, αρχές μαθηματικής προσομοίωσης της ροής και μεταφοράς σε επιφανειακά ύδατα. Παράμετροι ποιότητας νερών. Κύριες φυσικο-χημικές και βιολογικές διεργασίες ρύπων (βιο-αποικοδόμηση, προσρόφηση, κύκλος θρεπτικών κλπ), μαθηματική περιγραφή, αρχές δόμησης μοντέλων ποιότητας νερών. Εισαγωγή στη μαθηματική οικολογική προσομοίωση με αναφορά στα υδάτινα οικοσυστήματα. Γενικά στοιχεία αριθμητικής προσομοίωσης, τεχνικές διακριτοποίησης και επίλυσης. Ανάπτυξη και εφαρμογή μοντέλου αποξυγόνωσης ποταμών. Ανάπτυξη και εφαρμογή μοντέλου μοντέλου ευτροφισμού λιμνών και ταμιευτήρων. Εφαρμογή μοντέλου υδραυλικής συμπεριφοράς – ενδιαιτήματος σε ποταμούς. 

 

Ύλη

εφ.

Τίτλος

Διδακτέα ύλη  

Ώρες

1

Εισαγωγή

Εισαγωγή στην σημασία της ποιοτικής κατάστασης των υδάτων στην διαχείριση των υδατικών πόρων. Βασικοί ορισμοί. Πρακτική σημασία των οικολογικών μοντέλων στο πλαίσιο της Οδηγίας 2000/60 για τα ύδατα με έμφαση στα 3 σημαντικότερα οικολογικά προβλήματα των επιφανειακών νερών που είναι ο ευτροφισμός, η οργανική ρύπανση και οι υδρο-μορφολογικές αλλαγές. Κύρια φυσικοχημικά, βιολογικά και υδρομορφολογικά ποιοτικά στοιχεία. Αρχές ταξινόμησης της οικολογικής και χημικής κατάστασης επιφανειακών υδάτινων σωμάτων.

3

2

Δόμηση και εφαρμογές οικολογικών μοντέλων

Βασικά είδη οικολογικών μοντέλων και ενδεικτικές εφαρμογές. Μαθηματική περιγραφή των βασικών φυσικών, χημικών, βιολογικών και οικολογικών διεργασιών σε ένα επιφανειακό υδάτινο σώμα. Τα κύρια βήματα της δόμησης και εφαρμογής ενός μαθηματικού μοντέλου.  Ανθρωπογεννείς πιέσεις. Ποσοτικοποίηση σημειακών και μη σημειακών πηγών ρύπανσης.

6

3

Μοντέλα ευτροφισμού λιμνών και ταμιευτήρων

Σκοπός προσομοίωσης. Μαθηματική περιγραφή των διεργασιών που καθορίζουν την τροφική κατάσταση μιας λίμνης ή ενός ταμιευτήρα και δόμηση-εφαρμογή ενός μοντέλου ευτροφισμού.

9

4

Μοντέλα αποξυγόνωσης ποταμών

Σκοπός προσομοίωσης. Μαθηματική περιγραφή των διεργασιών οργανικής ρύπανσης σε ποταμούς, και δόμηση-εφαρμογή ενός  απλού, μονοδιάστατου μοντέλου αποξυγόνωσης.

9

5

Μοντέλα υδραυλικής συμπεριφοράς – ενδιαιτήματος σε ποταμούς

Παρουσίαση των βασικών χαρακτηριστικών των μοντέλων υδραυλικής συμπεριφοράς – ενδιαιτήματος, των πρακτικών στόχων των προσομοίωσης με μια απλή εφαρμογή στην περίπτωση απόληψης ύδατος από ποταμό.

9

6

Περιπτώσεις εφαρμογής οικολογικών μοντέλων

Παρουσίαση ομαδικών θεμάτων ανά ομάδα εργασίας.

3

Βιβλιογραφία

1.  Σημειώσεις και διαφάνειες μαθήματος   

2.  Fath, B. and Jorgensen, S. E. (2011). Fundamentals of Ecological Modelling, Volume 23, Fourth Edition: Applications in Environmental Management and Research (Developments in Environmental Modelling).

3.   European Commission European Commission (2012). Indicators and Methods for the Ecological Status Assessment: Linkages between Chemical and Biological Quality of Surface Waters, Joint research Centre.

4.   Chapra S.C., “Surface Water Quality Modelling”, McGraw Hill, 1997.

 

 

Εργασίες

Η εκπόνηση των εργασιών είναι υποχρεωτική. Θα εκπονηθούν 3 εργασίες σε ομάδες των 2-4 φοιτητών. Για κάθε εργασία θα συνταχθεί Τεχνική Έκθεση η οποία και θα διορθωθεί από τους διδάσκοντες. Στο τελευταίο μάθημα θα γίνει παρουσίαση των εργασιών ανά ομάδα. 


Mέθοδοι αξιολόγησης

Η αξιολόγηση του μαθήματος θα γίνει ως ακολούθως:

Τελική γραπτή εξέταση: 50%

Εργασίες (Τεχνικές Έκθέσεις): 30% 

Παρουσίαση εργασιών: 20% 

Διδάσκοντες

Αναστάσιος Στάμου, Καθηγητής ΕΜΠ, τηλ 2809, stamou@central.ntua.gr

Κωνσταντίνος Νουτσόπουλος, Αναπληρωτής Καθηγητής ΕΜΠ, τηλ 2900, cnoutso@central.ntua.gr

Βοηθοί

Ανθή Γκεσούλη, anthi.gkesouli@gmail.com

Γεωργία Παπαδονικολάκη, georgia.papadon@gmail.com  

Δημήτρης Ανδρεαδάκης,  andreadakisdimitris@gmail.com

Χρήστος Θεοδωρόπουλος, ctheodor@central.ntua.gr   

Ιωάννα Ζέρβα, jo.zerva@gmail.com

 

Οργάνωση του μαθήματος

Η διδασκαλία του μαθήματος για το ακαδ. έτος 2020-2021 θα διεξαχθεί εξ αποστάσεως με χρήση της ηλεκτρονικής πλατφόρμας webex

Το μάθημα θα διεξάγεται σύμφωνα με το ωρολόγιο πρόγραμμα της Σχολής Πολιτικών Μηχανικών κάθε Παρασκευή στο διάστημα 12.00-14.45.

Το μάθημα θα πραγματοποιηθεί σε συνδιδασκαλία με το αντίστοιχο μάθημα του ΔΠΜΣ 'Επιστήμη και Τεχνολογία Υδατικών Πόρων'

Αναλυτικές οδηγίες για το μάθημα θα δοθούν στο πρώτο μάθημα της Παρασκευής 9/10/2020

Ο σύνδεσμος του πρώτου μαθήματος είναι ο ακόλουθος

https://centralntua.webex.com/centralntua/j.php?MTID=m6cee5382354d48b8d9f7ffbdcb5d57cd

 

Εκπαιδευτικό Υλικό

Το υλικό του μαθήματος είναι διαθέσιμο στο πεδίο έγγραφα

 


 
Συγχρηματοδότηση
από την Ε.Ε.