Είσοδος

Aστική Υδρολογία

Γενικά στοιχεία

 

 
Περιγραφή

Το μάθημα εστιάζεται στη εκτίμηση και διαχείριση της απορροής της βροχής στη πόλη. Το θέμα αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό διότι η ελλιπής διαχείρισης της αστικής απορροής ομβρίων ευθύνεται για φαινόμενα πλημμύρας αλλά και ρύπανσης υδατικών αποδεκτών. Το μάθημα δίνει έμφαση σε σύγχρονες προσεγγίσεις στη διαχείριση της απορροής και συγκεκριμένα αναφέρεται κυρίως στο σχεδιασμό και τη λειτουργία ήπιων συστημάτων διαχείρισης (SUDS: Sustainable Urban Drainage Systems) αντιμετωπίζοντας τόσο ποσοτικά, όσο και ποιοτικά θέματα της απορροής. Τέτοια συστήματα περιλαμβάνουν λεκάνες ανάσχεσης, συστήματα διήθησης, τεχνητούς βιοτόπους αλλά και πράσινες οροφές. Ιδιαίτερη προσοχή δίνεται επίσης στα θέματα ανάλυσης και προσομοίωσης πλημμυρών στο αστικό περιβάλλον αλλά και σε θέματα συντήρησης και επιδιώκεται η σύνδεση του αντικειμένου του μαθήματος με τους γενικότερους προβληματισμούς πάνω στη διαχείριση του αστικού νερού συνολικά στο πλαίσιο μιας βιώσιμης ανάπτυξης.

Ύλη

Μάθημα 1ο: Εισαγωγή:  Ορισμοί, ιστορικό, και εξέλιξη των σύγχρονων συστημάτων διαχείρισης της αστικής απορροής. Υδρολογικές διεργασίες πριν και μετά την αστικοποίηση-επιπτώσεις. Διαδικασία συμβατικού σχεδιασμού. Η τεχνική της βέλτιστοποίησης και της διακινδύνευσης στο σύγχρονο σχεδιασμό.

Μάθημα 2ο: Υδρολογική ανάλυση και σχεδιασμός της αστικής απορροής: Ορθολογική μέθοδος, (όμβριες καμπύλες, χρόνος συρροής,), τεχνικές παλινδρόμησης, συνθετικά υετογράμματα και υδρογραφήματα. Προσομοιώματα διήθησης, στιγμιαίο και μη μοναδιαίο υδρογράφημα, μέθοδοι κινηματικού κύματος, ισόχρονες, GIS, πλημμυρογραφήματα.

Μάθημα 3ο: Υδρολογικός σχεδιασμός συστημάτων ελέγχου της απορροής με τη μέθοδο του SCS, TR-55 και των CN (Curve Numbers).

Μάθημα 4ο: Μεταφορά και απόθεση φερτών υλικών στα συστήματα της αστικής απορροής.

Μάθημα 5ο: Ήπια συστήματα διαχείρισης αστικής απορροής: Σχεδιασμός λεκανών ανάσχεσης και κατακράτησης της αστικής απορροής. Υδρολογία και Υδραυλική για συστήματα ανάσχεσης, Διαστασιολόγηση, Σχεδιασμός, Εκτίμηση απόδοσης με διόδευση πλημμυρογραφήματος.

Μάθημα 6ο: Ήπια συστήματα διαχείρισης αστικής απορροής: Σχεδιασμός λεκανών διήθησης της αστικής απορροής. Διαστασιολόγηση, Σχεδιασμός, Προσομοίωση διεργασιών διήθησης. Περατά πεζοδρόμια.

Μάθημα 7ο: Ήπια συστήματα διαχείρισης αστικής απορροής: Πράσινες οροφές. Σχεδιασμός, διαστασιολόγηση, λειτουργία. Επίδραση και έλεγχοι στη στατική μελέτη των κατασκευών. 

Μάθημα 8ο: Ρύπανση στην αστική απορροή ομβρίων: Πηγές, διεργασίες, μέθοδοι αντιρρύπανσης. Υπερχειλίσεις παντορροϊκών. Ειδικοί τοξικοί ρύποι στο αστικό περιβάλλον. Έλεγχος στη πηγή.

Μάθημα 9ο: Ρύπανση στην αστική απορροή ομβρίων: Σχεδιασμός συστημάτων ποιοτικού ελέγχου (επεξεργασίας) της αστικής απορροής. Τεχνητοί βιότοποι (artificial wetlands). Σχεδιασμός, Διεργασίες.

Μάθημα 10ο: Αστικές πλημμύρες: Η έννοια της διακινδύνευσης (flood risk). Εκτίμηση  διακινδύνευσης και επιπτώσεις από αστικές πλημμύρες. Προστασία από πλημμύρες.

Μάθημα 11ο: Αστικές πλημμύρες: Εργαλεία προσομοίωσης αστικής απορροής και εκτίμησης πλημμυρών (HEC-RAS, HEC-HMS, SWMM κ.α.).

Μάθημα 12ο: Αστική Υδρολογία και Βιώσιμη Ανάπτυξη: Προκλήσεις και Προοπτικές. Ενιαία διαχείριση κύκλου αστικού νερού, Εναλλακτικές χρήσεις νερού βροχής (Rainwater Harvesting). Μελέτες και Κατασκευές στην Ελλάδα.

Μάθημα 13ο: Θέματα συντήρησης και εκτίμησης επιδόσεων για συστήματα διαχείρισης ομβρίων (Asset Management, Rehabilitation). Έξυπνα συστήματα για την βελτιστοποίηση επεμβάσεων.

Βιβλιογραφία

Larry Mays (2001). Stormwater Collection Systems Design Handbook, McGraw-Hill Professional, pp. 1008.

B Woods Ballard, R Kellagher, et al (2007). The SUDS manual (C697). CIRIA, pp. 600, ISBN: 978-0-86017-697-8

Διδάσκοντες

Χ. Μακρόπουλος (Λέκτορας ΕΜΠ) και Δ. Παναγούλια (Επικ. Καθ. ΕΜΠ)

Σχετικές Δημοσιεύσεις

Makropoulos, C. K., Natsis, K., Liu, S., Mittas, K., and D. Butler, (2008) Decision Support for Sustainable Option Selection in Integrated Urban Water Management. Environmental Modelling and Software,  23 (12): 1448-1460,  doi:10.1016/j.envsoft.2008.04.010 

Makropoulos, C., Memon, F.A., Shirley-Smith, C., and Butler D. 2008. Futures: an exploration of scenarios for sustainable urban water management. Water Policy 10(4), 345–373

Makropoulos, C., S. Liu, K. Natsis, F. Memon and D. Butler (2006). Supporting the choice, siting and evaluation of sustainable drainage systems in new urban developments. Water Practice and Technology 2(2): doi10.2166/wpt.2007.0044. Available Online

Rule, K.L., Comber, S.D.W., Ross, D., Thornton, A., Makropoulos, C.K. and R. Rautiu (2006) Diffused sources of heavy metals entering an urban wastewater catchment. Chemosphere 63, pp 64-72.

Rule, K.L., Comber, S.D.W., Ross, D., Thornton, A., Makropoulos, C.K. and R. Rautiu (2006) Sources of priority substances entering an urban wastewater catchment – trace organic chemical. Chemosphere 63, pp. 581-591.

Rule, K.L., Comber, S.D.W., Ross, D., Thornton, A., Makropoulos, C.K. and R. Rautiu (2006). Survey of priority substances entering thirty English wastewater treatment works. Water and Environment Journal, 20, pp. 177–184.



Συγχρηματοδότηση
από την Ε.Ε.