Search

Browse

• Communities
• Authors
• Year
• Titles
• Subjects

My Space

• Login

Δισδιάστατη προσομοίωση της ταχύτητας ροής και των φερτών υλών σεποτάμια συστήματα γεωργικών λεκανών απορροής

Morianou Giasemi

Full record

---

Summary

Σκοπός της παρούσας εργασίας ήταν η προσομοίωση του ύψους νερού, της ταχύτητας ροής και της μεταφοράς ιζήματος στο κατάντη τμήμα του ποταμού Κοιλιάρη (Κρήτη – Ελλάδα). Για την υλοποίηση του παραπάνω εγχειρήματος χρησιμοποιήθηκαν τα δισδιάστατα υδραυλικά μοντέλα MIKE 21 και MIKE 21C. Αναλυτικότερα, μια ιδιαίτερα σημαντική προσέγγιση της παρούσας εργασίας ήταν η σύγκριση, του ευρέως χρησιμοποιούμενου υδροδυναμικό μοντέλο MIKE 21 με αυτό του ΜΙΚΕ 21C για την προσομοίωση της ροής του ποταμού Κοιλιάρη. To μοντέλο ΜΙΚΕ 21C έχει αναπτυχθεί ειδικά για την προσομοίωση της δισδιάστατης ροής και της αλλαγής της μορφολογίας ποτάμιων συστημάτων. Είναι βασισμένο σε ένα ορθογώνιο καμπυλόγραμμο υπολογιστικό πλέγμα και περιέχει δύο μέρη: α) το υδροδυναμικό μοντέλο το οποίο επιλύει τις εξισώσεις Saint-Venant και β) το μοντέλο αλλαγής της μορφολογίας των υδατορεμάτων καθώς και της μεταφοράς ιζήματος. Σε αντίθεση με το μοντέλο ΜΙΚΕ 21C η γενική μορφή του μοντέλου ΜΙΚΕ 21 βασίζεται σε ευθύγραμμο πλέγμα. Η διαφορά μεταξύ του καμπυλόγραμμου και του ευθύγραμμού πλέγματος είναι ότι οι γραμμές πλέγματος του πρώτου ακολουθούν τις γραμμές των όχθεων του ποταμού, παρέχοντας ταυτόχρονα καλύτερη ανάλυση. Τα αποτελέσματα των δύο μοντέλων συγκρίθηκαν με τις μετρήσεις πεδίου και με βάση την εφαρμογή διαφόρων στατιστικών δεικτών αποδείχθηκε ότι η χρήση του μοντέλου που είναι βασισμένο σε καμπυλόγραμμο πλέγμα (ΜΙΚΕ 21C) προσομοιώνει με μεγαλύτερη ακρίβεια τις διάφορες υδραυλικές παραμέτρους όπως είναι η ταχύτητα και το ύψος ροής σε ποτάμια συστήματα. Μετά τη σύγκριση των αποτελεσμάτων των δύο μοντέλων επιλέγεται το μοντέλο MIKE 21C για την προσομοίωση της μεταφοράς αιωρούμενου ιζήματος.Τα κύρια δεδομένα εισόδου αφορούσαν στη δημιουργία πυκνού καμπυλόγραμμου πλέγματος και της αντίστοιχης βαθυμετρίας χρησιμοποιώντας ψηφιακό αρχείο εδάφους (DEM) πολύ υψηλής ανάλυσης, 1m x 1m. Επίσης χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα χρονοσειρών παροχής από υδρομετρικό σταθμό στα ανάντη της περιοχής μελέτης. Αντίστοιχα, στο μοντέλο μεταφοράς ιζήματος, εισήχθησαν χαρακτηριστικά του ιζήματος, όπως η μέση διάμετρος κόκκων, από μετρήσεις πεδίου, και χρονοσειρές αιωρούμενου ιζήματος. Το μοντέλο MIKE 21C βαθμονομήθηκε και επαληθεύτηκε χρησιμοποιώντας μετρήσεις πεδίου για το βάθος νερού και τη συγκέντρωση αιωρούμενου ιζήματος, οι οποίες συλλέχθηκαν σε περιόδους υψηλών και χαμηλών παροχών. Τα αποτελέσματα της προσομοίωσης του μοντέλου ήταν σε καλή συμφωνία με τις μετρήσεις πεδίου, όπως αυτή επαληθεύτηκε από διάφορους στατιστικούς δείκτες. Με βάση τα παραπάνω και μετά την επιτυχή διαδικασία βαθμονόμησης και επαλήθευσης το μοντέλο ΜΙΚΕ 21C μας δίνει δισδιάστατους χάρτες προσομοίωσης της ταχύτητας ροής, του βάθους νερού, της μεταφοράς ιζήματος και της αλλαγής των επιπέδων της κοίτης. Χρησιμοποιώντας τα αποτελέσματα αυτά, μπορούμε να προβλέψουμε και να ελέγξουμε ακραία γεγονότα, όπως είναι οι στιγμιαίες πλημμυρικές αιχμές που δύναται να μεταφέρουν μεγάλες ποσότητες λάσπης και ρύπων στα κατάντη.

Available Files

Services