Το μάθημα «Προσομοίωση Υπόγειων Νερών» αφορά στις εφαρμογές μεθόδων και τεχνικών προσομοίωσης της ροής του υπόγειου νερού και της μεταφοράς ρύπων σε υπόγεια υδατικά συστήματα. Στόχοι του μαθήματος είναι: (α) η κατανόηση των βασικών αρχών που αφορούν στην προσομοίωση της ροής του υπόγειου νερού και της μεταφοράς ρύπων, (β) ο σχεδιασμός και η ανάπτυξη εννοιολογικού μοντέλου υδρογεωλογικού συστήματος, (γ) η κατασκευή, βαθμονόμηση και ανάλυση ευαισθησίας μοντέλου προσομοίωσης του υπόγειου νερού, και (δ) η προσομοίωση ειδικών υδρολογικών διεργασιών, όπως η ροή σε καρστικούς αγωγούς και η ροή μεταβλητής πυκνότητας.
Η διεξαγωγή ασκήσεων στον Η/Υ αποσκοπεί στην ανάπτυξη ικανοτήτων ώστε οι φοιτητές να προσεγγίζουν τεχνικά θέματα προσομοίωσης των υπόγειων νερών. Το μάθημα αποτελεί τη βάση για μεταπτυχιακές ή/και διδακτορικές σπουδές στο αντικείμενο της Διαχείρισης Υδατικών Πόρων ή/και Υδροπληροφορικής.
Περιγραφή
- Βασικές αρχές προσομοίωσης υπόγειων νερών
- Ανάπτυξη εννοιολογικού μοντέλου υδρογεωλογικού συστήματος (ανάλυση υδρογεωλογικού συστήματος, καθορισμός υδρολογικών διεργασιών, οριακές και συνοριακές συνθήκες)
- Μαθηματική προσέγγιση (εξίσωση υπόγειας ροής, οριακές συνθήκες, αναλυτικές και αριθμητικές μέθοδοι), υπολογιστικοί κώδικες (πεπερασμένες διαφορές και πεπερασμένα στοιχεία) και διαθέσιμα λογισμικά (Γραφικό Περιβάλλον Χρήστη)
- Σχεδιασμός μοντέλου ροής υπόγειων νερών (διαστασιοποίηση μοντέλου, διδιάστατα/τριδιάστατα μοντέλα, χωρική και χρονική διακριτοποίηση, στρώματα και παράμετροι μοντέλου, οριακές συνθήκες και υδραυλικά όρια)
- Προσομοίωση σταθερής και μη σταθερής ροής (διαφορές σταθερής και μη σταθερής ροής, αρχικές συνθήκες και χρονική διακριτοποίηση)
- Βαθμονόμηση (μέθοδος δοκιμής και σφάλματος και άλλες στατιστικές μέθοδοι), ανάλυση ευαισθησίας και παραμετροποίηση, πρόβλεψη και αβεβαιότητα
- Προσομοίωση μεταφοράς ρύπων (μεταφορά ρύπων από σημειακή και διάχυτη πηγή) και μεταφοράς θερμότητας (προσομοίωση θερμικής διάχυσης σε αβαθή γεωθερμικά πεδία)
- Προσομοίωση ροής μεταβλητής πυκνότητας (προσομοίωση διεργασιών σε παράκτιους υδροφορείς και αβαθή γεωθερμικά πεδία)
- Βασικές αρχές προσομοίωσης καρστικής ροής
- Σύνταξη τεχνικής έκθεσης μοντέλου υπόγειου νερού
Σύνδεσμος στο Helios: https://helios.ntua.gr/course/view.php?id=2076
