Πολιτικός Μηχανικός, Δρ. Μηχανικός
erozos@gmail.com
+30-2107722841
http://www.itia.ntua.gr/rozos/
Συντήρηση, αναβάθμιση και επέκταση του Συστήματος Υποστήριξης Αποφάσεων για την διαχείριση του υδροδοτικού συστήματος της ΕΥΔΑΠ
Περίοδος εκτέλεσης: Οκτώβριος 2008–Νοέμβριος 2011
Προϋπολογισμός: €72 000
Project director: Ν. Μαμάσης
Κύριος ερευνητής: Δ. Κουτσογιάννης
Το ερευνητικό έργο περιλαμβάνει την αναβάθμιση, συντήρηση και επέκταση του Συστήματος Υποστήριξης Αποφάσεων (ΣΥΑ) που ανέπτυξε το ΕΜΠ για την ΕΥΔΑΠ στα πλαίσια του ερευνητικού έργου Εκσυγχρονισμός της εποπτείας και διαχείρισης του συστήματος των υδατικών πόρων ύδρευσης της Αθήνας (1999-2003). Οι εργασίες αφορούν (α) στη Βάση Δεδομένων (αναβάθμιση λογισμικού, διαχείριση χρονοσειρών ποιοτικών παραμέτρων), (β) στο μετρητικό δίκτυο (επέκταση-βελτίωση- συντήρηση, εκτίμηση απωλειών υδραγωγείων), (γ) στην αναβάθμιση λογισμικού διαχείρισης δεδομένων και την προσθήκη αυτόματης επεξεργασίας τηλεμετρικών δεδομένων, (δ) στο λογισμικό Υδρονομέας (επικαιροποίηση του μοντέλου του υδροσυστήματος, επέκταση του μοντέλου προσομοίωσης και βελτιστοποίησης, αναβάθμιση λειτουργικών χαρακτηριστικών λογισμικού), (ε) σε υδρολογικές αναλύσεις (συλλογή και επεξεργασία δεδομένων, επικαιροποίηση χαρακτηριστικών υδρολογικών μεγεθών) και (στ) στα ετήσια διαχειριστικά σχέδια (υποστήριξη στην εκπόνηση).
Ανάπτυξη βάσης δεδομένων και εφαρμογών λογισμικού σε διαδικτυακό περιβάλλον για την «Εθνική Τράπεζα Υδρολογικής και Μετεωρολογικής Πληροφορίας»
Περίοδος εκτέλεσης: Δεκέμβριος 2009–Μάιος 2011
Προϋπολογισμός: €140 000
Ανάθεση: Κοινοπραξία Συστημάτων Υδροσκοπίου
Ανάδοχος: Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος
Project director: Ν. Μαμάσης
Κύριος ερευνητής: Ν. Μαμάσης
Tο ΥΠΕΧΩΔΕ ανέθεσε σε Κοινοπραξία Γραφείων Μελετών το έργο "Ανάπτυξη νέας βάσης λογισμικού για τη διαχείριση και λειτουργία της ΕΤΥΜΠ - Γ΄ Φάση σε περιβάλλον ΣΓΠ και δημοσιοποίηση του έργου της ΕΤΥΜΠ". Στα πλαίσια του συγκεκριμένου έργου, ερευνητική ομάδα του ΕΜΠ αναλαμβάνει ως υπεργολάβος της Κοινοπραξίας την εκπόνηση μέρους του έργου και συγκεκριμένα την ανάπτυξη μεθοδολογιών για την λειτουργία συστήματος βάσης δεδομένων και υδρολογικών εφαρμογών σε διαδικτυακό περιβάλλον (περιλαμβανομένου του πειραματικού κόμβου openmeteo.org για ελεύθερη αποθήκευση δεδομένων από το ευρύ κοινό). Χρησιμοποιώντας και τεχνογνωσία που έχει αναπτυχθεί στο παρελθόν από ερευνητικές ομάδες του Τομέα Υδατικών Πόρων, δημιουργείται σύστημα βάσης γεωγραφικών και υδρολογικών δεδομένων και εφαρμογών λογισμικού (συμπεριλαμβανομένων και υδρολογικών μοντέλων) πλήρως προσαρμοσμένων για Διαδικτυακή λειτουργία. Η συμμετοχή του ΕΜΠ συνίσταται στο σχεδιασμό του νέου συστήματος και της βάσης γεωγραφικών και υδρολογικών δεδομένων, στην ανάπτυξη γεωγραφικά κατανεμημένων υδρολογικών μοντέλων, στη συμμόρφωση του συστήματος με την Οδηγία-Πλαίσιο 2000/60/ΕΚ και στη διάχυση των αποτελεσμάτων του έργου. Τέλος, η ομάδα του ΕΜΠ θα συμμετέχει στην τεχνική υποστήριξη και πιλοτική λειτουργία του έργου μετά την παράδοσή του από την Κοινοπραξία στο ΥΠΕΧΩΔΕ.
Περισσότερες πληροφορίες για το έργο υπάρχουν στην ιστοσελίδα http://www.hydroscope.gr/.
Ολοκληρωμένη Διαχείριση Υδατικών Συστημάτων σε Σύζευξη με Εξελιγμένο Υπολογιστικό Σύστημα (ΟΔΥΣΣΕΥΣ)
Περίοδος εκτέλεσης: Ιούλιος 2003–Ιούνιος 2006
Προϋπολογισμός: €779 656
Ανάθεση: Γενική Γραμματεία Έρευνας και Τεχνολογίας
Ανάδοχος: ΝΑΜΑ Σύμβουλοι Μηχανικοί και Μελετητές Α.Ε.
Συνεργαζόμενοι:
Project director: Δ. Κουτσογιάννης
Κύριος ερευνητής: Α. Ανδρεαδάκης
Πλαίσιο: ΕΠΑΝ, Φυσικό Περιβάλλον και Βιώσιμη Ανάπτυξη
Στόχος του έργου είναι η υποστήριξη της διαδικασίας λήψης αποφάσεων, στην κατεύθυνση της ολοκληρωμένης διαχείρισης συστημάτων υδατικών πόρων διαφόρων κλιμάκων. Το έργο περιλαμβάνει την ανάπτυξη μιας δέσμης μεθοδολογιών και υπολογιστικών εργαλείων, τα οποία ολοκληρώνονται σε ένα ενιαίο πληροφοριακό σύστημα. Κύριο παραδοτέο είναι ένα επιχειρησιακό λογισμικό γενικής χρήσης, το οποίο ελέγχεται και αξιολογείται μέσω δύο πιλοτικών εφαρμογών που αφορούν υδροσυστήματα του ελληνικού χώρου με διαφορετικά χαρακτηριστικά (Καρδίτσα, Δωδεκάνησα). Το τελικό προϊόν αποτελείται από ένα σύστημα προσομοίωσης- βελτιστοποίησης της λειτουργίας του υδροσυστήματος, καθώς και μια σειρά από ανεξάρτητες εφαρμογές που επιλύουν επί μέρους προβλήματα, είτε για την τροφοδοσία του κεντρικού συστήματος με τα απαιτούμενα στοιχεία εισόδου είτε για περαιτέρω επεξεργασία των αποτελεσμάτων. Το έργο διαρθρώνεται σε έντεκα ενότητες εργασίας, οκτώ από τις οποίες αναφέρονται στη βασική έρευνα (όπου συμμετέχει το ΕΜΠ), δύο στη βιομηχανική έρευνα και μία στις πιλοτικές εφαρμογές.
Εκτίμηση και Διαχείριση των Υδατικών Πόρων της Στερεάς Ελλάδας - Φάση 3
Περίοδος εκτέλεσης: Νοέμβριος 1996–Δεκέμβριος 2000
Ανάθεση: Διεύθυνση Έργων Ύδρευσης και Αποχέτευσης
Ανάδοχος: Τομέας Υδατικών Πόρων, Υδραυλικών και Θαλάσσιων Έργων
Project director: Δ. Κουτσογιάννης
Κύριος ερευνητής: Δ. Κουτσογιάννης
Οι κύριοι στόχοι του ερευνητικού έργου είναι η εκτίμηση και διερεύνηση των υδατικών πόρων της Στερεάς Ελλάδας στο σύνολό τους, τόσο των επιφανειακών όσο και των υπόγειων, και η συστηματική μελέτη όλων εκείνων των παραμέτρων που υπεισέρχονται στην ορθολογική ανάπτυξη και διαχείριση των πόρων αυτών. Στους στόχους του έργου συμπεριλαμβάνεται, ως εργασία υποδομής, η ανάπτυξη προγραμμάτων Η/Υ για την υδρολογική, υδρογεωλογική και διαχειριστική προσομοίωση του συστήματος των συνδυασμένων λεκανών απορροής της περιοχής μελέτης. Η ανάπτυξη των προγραμμάτων αυτών, παράλληλα με την ανάπτυξη μεθοδολογιών κατάλληλα προσαρμοσμένων στις ελληνικές συνθήκες, αποτελεί βοήθημα στη λήψη τεκμηριωμένων αποφάσεων για τη διαχείριση των υδατικών πόρων τόσο της Στερεάς Ελλάδας, όσο και άλλων περιοχών της Ελλάδας. Στους στόχους του ερευνητικού έργου συμπεριλαμβάνεται επίσης η διεύρυνση της συνεργασίας του ΥΠΕΧΩΔΕ και του ΕΜΠ, που είναι απαραίτητη προϋπόθεση για τη διαρκή ενημέρωση των αποτελεσμάτων του έργου και την επιτελική αντιμετώπιση του συστήματος των υδατικών πόρων της Στερεάς Ελλάδας. Τα ειδικότερα αντικείμενα της τρίτης φάσης είναι (α) η ολοκλήρωση του συστήματος πληροφοριών των προηγούμενων φάσεων που αφορούσαν στην υδρολογική και υδρογεωλογική πληροφορία, με την ανάπτυξη και υλοποίηση δύο επιπέδων πληροφορίας σχετικά με τη χρήση υδατικών πόρων και τα έργα αξιοποίησης τους, (β) η ανάπτυξη μεθοδολογιών για την βελτιστοποίηση της λειτουργίας των υδροσυστημάτων και η κατασκευή ολοκληρωμένων μοντέλων προσομοίωσης και βελτιστοποίησης των δύο υδροσυστημάτων της περιοχής μελέτης (της Δυτικής και Ανατολικής Στερεάς Ελλάδας), και (γ) η διασύνδεση των συστημάτων πληροφορικής (βάσεις δεδομένων, συστήματα γεωγραφικής πληροφορίας, μοντέλα εφαρμογών) σε ένα ενιαίο σύνολο συνεργαζόμενων υπολογιστικών μονάδων.
Εκσυγχρονισμός του πρωτογενούς αρχείου δεδομένων επιφανειακής και υπόγειας υδρολογίας του Υπουργείου Γεωργίας στη Θεσσαλία
Περίοδος εκτέλεσης: Φεβρουάριος 1997–Ιανουάριος 1999
Ανάθεση: Τμήμα Υδρογεωλογίας, Γεωτρήσεων και Μαθηματικών Ομοιωμάτων
Ανάδοχος: Τομέας Υδατικών Πόρων, Υδραυλικών και Θαλάσσιων Έργων
Project director: Δ. Κουτσογιάννης
Κύριος ερευνητής: Ι. Ναλμπάντης
Το έργο περιλαμβάνει εισαγωγή σε ηλεκτρονικό υπολογιστή δεδομένων από το αρχείο του Υπουργείου Γεωργίας σχετικά με τις ποσότητες απολήψεων νερού στην περιοχή της Θεσσαλίας (επιφανειακά και υπόγεια νερά από γεωτρήσεις, συλλογικές ή ιδιωτικές). Επίσης περιλαμβάνει οργάνωση των δεδομένων σε σύστημα γεωγραφικής πληροφορίας, καθώς και αξιολόγηση και επεξεργασία των δεδομένων, από την οποία προκύπτουν με ημιεμπειρικές μεθόδους εκτιμήσεις της εξατμοδιαπνοής της περιοχής.
Έργα Ύδρευσης Ρόδου από το φράγμα Γαδουρά - Β φάση: Προμελέτες, οριστικές μελέτες κλπ. μελέτες έργων Υδραγωγείων και ΕΕΝ- Τεύχη Δημοπράτησης
Περίοδος εκτέλεσης: Ιούλιος 2009–Ιούλιος 2010
Ανάθεση: Υπουργείο Περιβάλλοντος, Χωροταξίας και Δημόσιων Έργων
Ανάδοχος: Υδροεξυγιαντική
Διαχείριση υδατικών πόρων της Περιοχής Ολοκληρωμένης Τουριστικής Ανάπτυξης Μεσσηνίας
Περίοδος εκτέλεσης: Ιανουάριος 2003–Δεκέμβριος 2005
Ανάθεση: ΤΕΜΕΣ- Τουριστικές Επιχειρήσεις Μεσσηνίας
Ανάδοχος: Δ. Αργυρόπουλος
Στις περιοχές Πύλου και Ρωμανού Μεσσηνίας, που τοποθετούνται στις λεκάνες απορροής των χειμάρρων Ξεριά και Σέλα δημιουργείται η Περιοχή Ολοκληρωμένης Τουριστικής Ανάπτυξης (ΠΟΤΑ) Μεσσηνίας. Η τουριστική ανάπτυξη προϋποθέτει επαρκείς και ποιοτικά κατάλληλους υδατικούς πόρους. Η μελέτη έχει στόχο την εκτίμηση των διαθέσιμων υδατικών πόρων και περιλαμβάνει υδρολογικές μετρήσεις και αναλύσεις του υδρολογικού ισοζυγίου.
E. Dimitriou, A. Efstratiadis, I. Zotou, A. Papadopoulos, T. Iliopoulou, G.-K. Sakki, K. Mazi, E. Rozos, A. Koukouvinos, A. D. Koussis, N. Mamassis, and D. Koutsoyiannis, Post-analysis of Daniel extreme flood event in Thessaly, Central Greece: Practical lessons and the value of state-of-the-art water monitoring networks, Water, 16 (7), 980, doi:10.3390/w16070980, 2024.
[Μετα-ανάλυση του συμβάντος ακραίας πλημμύρας Daniel στη Θεσσαλία, Κεντρική Ελλάδα: Πρακτικά μαθήματα και η αξία των σύγχρονων δικτύων παρακολούθησης του νερού]
Η καταιγίδα Daniel ξεκίνησε στις 3 Σεπτεμβρίου 2023, πάνω από το Βορειοανατολικό Αιγαίο, προκαλώντας ακραία επίπεδα βροχόπτωσης για τις επόμενες τέσσερις ημέρες, φτάνοντας κατά μέσο όρο τα 360 mm περίπου στη λεκάνη του Πηνειού, στη Θεσσαλία, Στερεά Ελλάδα. Αυτό το γεγονός οδήγησε σε εκτεταμένες πλημμύρες, με 17 ανθρώπινες ζωές να χάνονται, και καταστροφικές περιβαλλοντικές και οικονομικές επιπτώσεις. Το υδρομετρικό δίκτυο αυτόματης παρακολούθησης της Εθνικής Ερευνητικής Υποδομής HIMIOFoTS κατέγραψε την εξέλιξη του φαινομένου, και οι σχετικές υδρομετεωρολογικές μετρήσεις (βροχοπτώσεις, στάθμες, παροχές) χρησιμοποιήθηκαν για την ανάλυση των χαρακτηριστικών του συμβάντος. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η μέση περίοδος επαναφοράς της βροχόπτωσης ήταν έως και 150 χρόνια, η μέγιστη παροχή κοντά στις εκβολές του ποταμού έφτασε περίπου τα 1950 m3/s, και ο όγκος νερού που διοχετεύτηκε στη θάλασσα ήταν 1670 hm3. Η ανάλυση των παρατηρημένων υδρογραφημάτων κατά μήκος του Πηνειού παρείχε επίσης χρήσιμα διδάγματα από την προοπτική της υδρολογίας πλημμυρών, σχετικά με βασικές υποθέσεις της μοντελοποίησης και τον ρόλο των ανάντη ανασχέσεων. Ως εκ τούτου, η επέκταση και υποστήριξη της λειτουργίας της υποδομής HIMIOFoTS είναι ζωτικής σημασίας για να υποστηριχθούν οι αρμόδιες αρχές και οι τοπικές κοινωνίες στη μείωση των πιθανών ζημιών και την αύξηση της κοινωνικοοικονομικής ανθεκτικότητας έναντι φυσικών καταστροφών, καθώς και για τη βελτίωση της υπάρχουσας γνώσης σχετικά με τις προσεγγίσεις προσομοίωσης των ακραίων πλημμυρών.
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/2451/1/documents/water-16-00980.pdf (9512 KB)
Βλέπε επίσης: https://www.mdpi.com/2073-4441/16/7/980
E. Rozos, J. Leandro, and D. Koutsoyiannis, Stochastic analysis and modeling of velocity observations in turbulent flows, Journal of Environmental & Earth Sciences, 6 (1), 45–56, doi:10.30564/jees.v6i1.6109, 2024.
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/2443/1/documents/JournalofEnvironmentalEarthSciences-6109.pdf (1035 KB)
E. Rozos, J. Leandro, and D. Koutsoyiannis, Development of Rating Curves: Machine Learning vs. Statistical Methods, Hydrology, doi:10.3390/hydrology9100166, 2022.
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/2240/1/documents/hydrology-09-00166.pdf (2904 KB)
E. Rozos, D. Koutsoyiannis, and A. Montanari, KNN vs. Bluecat — Machine Learning vs. Classical Statistics, Hydrology, 9, 101, doi:10.3390/hydrology9060101, 2022.
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/2199/1/documents/hydrology-09-00101.pdf (6832 KB)
N. Mamassis, K. Mazi, E. Dimitriou, D. Kalogeras, N. Malamos, S. Lykoudis, A. Koukouvinos, I. L. Tsirogiannis, I. Papageorgaki, A. Papadopoulos, Y. Panagopoulos, D. Koutsoyiannis, A. Christofides, A. Efstratiadis, G. Vitantzakis, N. Kappos, D. Katsanos, B. Psiloglou, E. Rozos, T. Kopania, I. Koletsis, and A. D. Koussis, OpenHi.net: A synergistically built, national-scale infrastructure for monitoring the surface waters of Greece, Water, 13 (19), 2779, doi:10.3390/w13192779, 2021.
[OpenHi.net: Μια συνεργατικά διαμορφωμένη υποδομή εθνικής κλίμακας για την παρακολούθηση των επιφανειακών υδάτων της Ελλάδας]
Σε αυτή την εργασία παρουσιάζεται η μεγάλης κλίμακας υποδομή για την παρακολούθηση των επιφανειακών υδάτων της Ελλάδας, με τίτλο «Δίκτυο Ανοιχτής Πληροφορίας Υδροσυστημάτων» (Open Hydrosystem Information Network, Openhi.net). Το Openhi.net παρέχει δωρεάν πρόσβαση σε δεδομένα νερού, ενσωματώνοντας υπάρχοντα δίκτυα που διαχειρίζονται τις δικές τους βάσεις δεδομένων. Στην πιλοτική του φάση, το Openhi.net λειτουργεί τρία τηλεμετρικά δίκτυα για την παρακολούθηση της ποσότητας και της ποιότητας των επιφανειακών υδάτων, καθώς και των μετεωρολογικών και εδαφικών μεταβλητών. Τα επίδοξα μέλη του πρέπει επίσης να προσφέρουν τα δεδομένα τους για δημόσια πρόσβαση. Αναπτύχθηκε μια διαδικτυακή πλατφόρμα για την οπτικοποίηση, επεξεργασία και διαχείριση τηλεμετρικών δεδομένων σε πραγματικό χρόνο. Επίσης, σχεδιάστηκε και εφαρμόστηκε ένα σύστημα προειδοποίησης για την αξιολόγηση των τρεχουσών τιμών των μεταβλητών. Η πλατφόρμα βασίζεται στην τεχνολογία web 2.0 που εκμεταλλεύεται τις συνεχώς αυξανόμενες δυνατότητες των προγραμμάτων περιήγησης για να χειρίζεται δυναμικά δεδομένα ως χρονοσειρές. Μια συνιστώσα GIS προσφέρει διαδικτυακές υπηρεσίες σχετικές με γεωπληροφορικά δεδομένα για υδάτινα σώματα. Παρέχεται πρόσβαση, αναζήτηση και λήψη γεωγραφικών δεδομένων για υδατορεύματα (μήκος, κλίση, όνομα, σειρά ρέματος) και για λεκάνες απορροής (εμβαδόν, μέσο υψόμετρο, μέση κλίση, σειρά λεκάνης, κλίση, μέσος αριθμός καμπύλης απορροής, CN), μέσω των υπηρεσιών Web Map και Web Feature. Για την εκτίμηση της ροής από τις μετρήσεις επιφανειακής ταχύτητας καθώς και τη μείωση της δαπάνης του εξοπλισμού (με περίπου το μισό κόστος ενός συγκρίσιμου εμπορικού συστήματος), σχεδιάστηκε, κατασκευάστηκε και εγκαταστάθηκε ένα χαμηλού κόστους «πρωτότυπο» υδρο-τηλεμετρικό σύστημα σε έξι σταθμούς παρακολούθησης του Openhi.net.
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/2147/1/documents/water-13-02779-v2.pdf (3567 KB)
Βλέπε επίσης: https://www.mdpi.com/2073-4441/13/19/2779
Άλλες εργασίες που αναφέρονται σ' αυτή την εργασία (αυτός ο κατάλογος μπορεί να μην είναι ενημερωμένος):
| 1. | Spyrou, C., M. Loupis, N. Charizopoulos, P. Arvanitis, A. Mentzafou, E. Dimitriou, S. E. Debele, J. Sahani, and P. Kumar, Evaluating nature-based solution for flood reduction in Spercheios river basin Part 2: Early experimental evidence, Sustainability, 14(6), 10345, doi:10.3390/su141610345, 2022. |
| 2. | #Chrysanthopoulos, E., C. Pouliaris, I. Tsiroggianis, K. Markantonis, P. Kofakis, and A. Kallioras, Evaluating the efficiency of numerical and data driven modeling in forecasting soil water content, Proceedings of the 3rd IAHR Young Professionals Congress, 64-65, 2022. |
| 3. | #Samih, I., and D. Loudyi, Short-term urban water demand forecasting using Theta Models in Casablanca city, Morocco, Proceedings of the 3rd IAHR Young Professionals Congress, International Association for Hydro-Environment Engineering and Research, 2022. |
| 4. | Mazi, K., A. D. Koussis, S. Lykoudis, B. E. Psiloglou, G. Vitantzakis, N. Kappos, D. Katsanos, E. Rozos, I. Koletsis, and T. Kopania, Establishing and operating (pilot phase) a telemetric streamflow monitoring network in Greece, Hydrology, 10(1), 19, doi:10.3390/hydrology10010019, 2023. |
| 5. | Koltsida, E., N. Mamassis, and A. Kallioras, Hydrological modeling using the Soil and Water Assessment Tool in urban and peri-urban environments: the case of Kifisos experimental subbasin (Athens, Greece), Hydrology and Earth System Sciences, 27, 917-931, doi:10.5194/hess-27-917-2023, 2023. |
| 6. | Tsirogiannis, I. L., N. Malamos, and P. Baltzoi, Application of a generic participatory decision support system for irrigation management for the case of a wine grapevine at Epirus, Northwest Greece, Horticulturae, 9(2), 267, doi:10.3390/horticulturae9020267, 2023. |
| 7. | Yeşilköy, S., Ö. Baydaroğlu, N. Singh, Y. Sermet, and I. Demir, A contemporary systematic review of cyberinfrastructure systems and applications for flood and drought data analytics and communication, EarthArXiv, doi:10.31223/X5937W, 2023. |
| 8. | Fotia, K., and I. Tsirogiannis, Water footprint score: A practical method for wider communication and assessment of water footprint performance, Environmental Sciences Proceedings, 25(1), 71, doi:10.3390/ECWS-7-14311, 2023. |
| 9. | Bloutsos, A. A., V. I. Syngouna, I. D. Manariotis, and P. C. Yannopoulos, Seasonal and long-term water quality of Alfeios River Basin in Greece, Water, Air and Soil Pollution, 235, 215, doi:10.1007/s11270-024-06981-1, 2024. |
| 10. | Kalantzopoulos, G., P. Paraskevopoulos, G. Domalis, A. Liopa-Tsakalidi, D. E. Tsesmelis, and P. E. Barouchas, The Western Greece Soil Information System (WΕSIS)—A soil health design supported by the internet of things, soil databases, and artificial intelligence technologies in Western Greece, Sustainability, 16(8), 3478, doi:10.3390/su16083478, 2024. |
C. Makropoulos, I. Koutiva, P. Kossieris, and E. Rozos, Water management in the military: The SmartBlue Camp Profiling Tool, Science of the Total Environment, 651, 493–505, doi:10.1016/j.scitotenv.2018.09.056, 2019.
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/2373/1/documents/1-s2.0-S0048969718334922-main.pdf (3018 KB)
C. Makropoulos, D. Nikolopoulos, L. Palmen, S. Kools, A. Segrave, D. Vries, S. Koop, H. J. van Alphen, E. Vonk, P. van Thienen, E. Rozos, and G. Medema, A resilience assessment method for urban water systems, Urban Water Journal, 15 (4), 316–328, doi:10.1080/1573062X.2018.1457166, 2018.
S. Baki, E. Rozos, and C. Makropoulos, Designing water demand management schemes using a socio-technical modelling approach, Science of the Total Environment, 622, 1590–1602, doi:10.1016/j.scitotenv.2017.10.041, 2018.
C. Makropoulos, E. Rozos, I. Tsoukalas, A. Plevri, G. Karakatsanis, L. Karagiannidis, E. Makri, C. Lioumis, K. Noutsopoulos, D. Mamais, K. Ripis, and T. Lytras, Sewer-mining: A water reuse option supporting circular economy, public service provision and entrepreneurship, Journal of Environmental Management, 216, 285–298, doi:10.1016/j.jenvman.2017.07.026, 2018.
E. Rozos, I. Tsoukalas, K. Ripis, E. Smeti, and C. Makropoulos, Turning black into green: Ecosystem services from treated wastewater, Desalination and Water Treatment, 91 (2017), 2017.
[Πράσινο από μαύρο: οικοσυστημικές υπηρεσίες από επεξεργασμένα λύματα]
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/1715/1/documents/Manuscript_subm2_CM.pdf (636 KB)
E. Rozos, D. Butler, and C. Makropoulos, An integrated system dynamics – cellular automata model for distributed water-infrastructure planning, Water Science and Technology: Water Supply, 17 (6), doi:10.2166/ws.2016.080, 2016.
[Ολοκληρωμένο μοντέλο Δυναμικής Συστημάτων - Κυτταρικών Αυτομάτων για σχεδιασμό κατανεμημένων τεχνολογιών εξοικονόμησης νερού]
Οι σύγχρονες κατανεμημένες τεχνολογίες εξοικονόμησης νερού (συμπεριλαμβανομένων, για παράδειγμα, την ανακύκλωση γκρι νερού και τη συλλογή όμβριων υδάτων) επιτρέπουν την επαναχρησιμοποίηση του νερού σε κλίμακα νοικοκυριού ή γειτονιάς. Παρ 'όλα αυτά, ακόμη και αν αυτές οι τεχνολογίες είναι σε ορισμένες περιπτώσεις συμφέρουσες από οικονομική άποψη, έχουν ένα σημαντικό μειονέκτημα σε σχέση με τις επιλογές κεντρικής διαχείρισης: δεν είναι εύκολο να εκτιμηθεί εκ των προτέρων η έκταση και η ταχύτητα της εξάπλωσης της τεχνολογίας. Αυτό το μειονέκτημα ενισχύεται σε περίπτωση επιπλέον αβεβαιότητας λόγω της επέκτασης των αστικών περιοχών. Αυτή η συνολική αβεβαιότητα είναι ένας από τους βασικούς λόγους που οι φορείς που εμπλέκονται στα αστικά ύδατα είναι επιφυλακτικοί σχετικά με τις κατανεμημένες τεχνολογίες, ακόμη και στις περιπτώσεις που αυτές φαίνεται να έχουν χαμηλότερο κόστος. Σε αυτή τη μελέτη, προτείνουμε μια μεθοδολογία που προσπαθεί να αντιμετωπίσει αυτή την αβεβαιότητα με σύζευξη ενός μοντέλου Κυτταρικού Αυτόματου με ένα μοντέλο Δυναμικής Συστημάτων. Το μοντέλο Κυτταρικού Αυτόματου χρησιμοποιείται για να δημιουργήσει σενάρια αστικής επέκτασης, συμπεριλαμβανομένης της καταλληλότητας για την εγκατάσταση τεχνολογιών εξοικονόμησης νερού για κάθε νέα αστική περιοχή. Στη συνέχεια, το μοντέλο Δυναμικής Συστημάτων χρησιμοποιείται για την εκτίμηση του ρυθμού υιοθέτησης των τεχνολογιών. Αξιολογούνται διάφορα σενάρια που βασίζονται σε διαφορετικές οικονομικές συνθήκες και τιμές νερού. Η προτεινόμενη μεθοδολογία εφαρμόζεται σε μια αστική περιοχή της Αττικής, Ελλάδα.
D. Bouziotas, E. Rozos, and C. Makropoulos, Water and the City: Exploring links between urban growth and water demand management., Journal of Hydroinformatics, 17 (2), doi:10.2166/hydro.2014.053, 2015.
[Το νερό και η πόλη: Διερευνώντας τη συσχέτιση μεταξύ αστικής ανάπτυξης και διαχείρισης αστικού νερού]
Η διαχείριση του αστικού νερού σήμερα νοείται ως ένα κοινωνικο-τεχνικό πρόβλημα, που συμπεριλαμβάνει τεχνολογίες και μηχανικές παρεμβάσεις, όπως επίσης κοινωνικο-οικονομικές διαστάσεις και πλαίσια έναντι των τελικών χρηστών και των θεσμών. Σε αυτό το πλαίσιο, ίσως ο πιο σημαντικός οδηγός της αστικής ζήτησης νερού, στη συμβολή μεταξύ της μηχανικής, των κοινωνικών και οικονομικών τομέων, είναι αστική ανάπτυξη. Αυτό το έγγραφο εξετάζει τις πτυχές της αλληλεπίδρασης μεταξύ της δυναμικής της αστικής ανάπτυξης και του κύκλου του αστικού νερού. Συγκεκριμένα, ένα μοντέλο αστικής ανάπτυξης με κυτταρικά αυτόματα ανασχεδιάζεται για να παρέχει πρότυπα ανάπτυξης στο επίπεδο της λεπτομέρειας που απαιτείται από ένα αστικό μοντέλο του κύκλου του νερού. Η προκύπτουσα εργαλειοθήκη είναι σε θέση να προσομοιώνει χωρικές αλλαγές στις αστικές περιοχές, ενώ ταυτόχρονα εκτιμάει τις επιπτώσεις της ζήτησης του νερού υπό διαφορετικά σενάρια διαχείρισης, με έμφαση στις κατανεμημένες τεχνολογίες η εφαρμοσιμότητα των οποίων εξαρτάται από την αστική μορφή. Η μέθοδος και τα εργαλεία έχουν δοκιμαστεί σε εφαρμογή στα Μεσόγεια Αττικής, και συμπεράσματα καταρτίζονται, τόσο όσον αφορά τις επιδόσεις του μοντέλου αστικής ανάπτυξης όσο και την αποτελεσματικότητα των διαφορετικών πρακτικών αστικής διαχείρισης των υδάτων.
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/1501/1/documents/Water-And-The-City_Preprint.pdf (763 KB)
Άλλες εργασίες που αναφέρονται σ' αυτή την εργασία (αυτός ο κατάλογος μπορεί να μην είναι ενημερωμένος):
| 1. | Bouziotas, D., and M. Ertsen, Socio-hydrology from the bottom up: A template for agent-based modeling in irrigation systems, Hydrology and Earth System Sciences Discussions, doi:10.5194/hess-2017-107, 2017. |
E. Rozos, Ε. Akylas, and A. D. Koussis, An automated inverse method for slug tests – over-damped case – in confined aquifers, Hydrological Sciences Journal, doi:10.1080/02626667.2014.892207, 2015.
[Αυτόματη μέθοδος εκτίμησης παραμέτρων περιορισμένων υδροφορέων με χρήση Slug Test]
Οι δοκιμές Slug προσφέρουν μια αποτελεσματική μέθοδο για την εκτίμηση υδραυλικών παραμέτρων ενός υδροφορέα χωρίς άντληση νερού. Δύο αντίστροφοι μέθοδοι χρησιμοποιούνται συνήθως για την αξιολόγηση των δεδομένων των δοκιμών Slug και την εκτίμηση των παραμέτρων ενός περιορισμένο υδροφορέα. Η πρώτη μέθοδος παρέχει εκτιμήσεις τόσο υδραυλικής αγωγιμότητας όσο και ειδικής αποθήκευσης, είναι οπτική (ως εκ τούτου δύσκολο να αυτοματοποιηθεί) και βασίζεται στην αναλυτική λύση μη μόνιμης ροής από Cooper και άλλοι (1967). Η δεύτερη μέθοδος, που προτείνεται από Hvorslev, είναι πολύ απλή, αλλά παρέχει μόνο εκτιμήσεις υδραυλικής αγωγιμότητας. Σε αυτή τη μελέτη, δοκιμάζουμε την προσφάτων προτεινόμενη ημι-μόνιμη μέθοδο των Κούση και Ακύλα (2012) που επιτρέπει την εκτίμηση και των δύο υδραυλικών παραμέτρων, και επιπλέον μπορεί να εφαρμοστεί εύκολα σε κώδικα υπολογιστή ή ηλεκτρονικό υπολογιστικό φύλλο. Αυτή η μέθοδος συνδέθηκε με την Shuffled Complex Evolution μέθοδος βελτιστοποίησης για να αυτοματοποιήσει πλήρως την εκτίμηση των παραμέτρων. Αυτή η σύζευξη δοκιμάζεται χρησιμοποιώντας δεδομένα από παρατηρήσεις πεδίου, συνθετικά δεδομένα που παράγονται από την αναλυτική λύση μη μόνιμης ροής, και συνθετικά δεδομένα με θόρυβο. Τα αποτελέσματα δείχνουν τη χρησιμότητα και τους περιορισμούς της προτεινόμενης μεθόδου.
P. Kossieris, Panayiotakis, K. Tzouka, E. Rozos, and C. Makropoulos, An e-Learning approach for improving household water efficiency, Procedia Engineering, WDSA 2014, Bari, Italy, Water Distribution Systems Analysis, 2014.
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/1502/3/documents/Paper_0272_Panagiotis_Kossieris_.pdf (554 KB)
Συμπληρωματικό υλικό:
E. Rozos, C. Makropoulos, and C. Maksimovic, Rethinking urban areas: an example of an integrated blue-green approach, Water Science and Technology: Water Supply, 13 (6), 1534–1542, doi:10.2166/ws.2013.140, 2013.
[Νέα αντίληψη αστικού σχεδιασμού: ένα παράδειγμα ολοκληρωμένης μπλε-πράσινης προσέγγισης]
Η παροχή υψηλής ποιότητας υπηρεσιών αστικού νερού, της οποίας οι απαραίτητες εγκαταστάσεις είναι συχνά αντιληπτές ως η «μπλε υποδομή», είναι ουσιαστικής σημασίας για τη δημόσια υγεία και την ποιότητα ζωής στις πόλεις. Από την άλλη πλευρά, τα πάρκα, οι χώροι αναψυχής, οι κήποι, οι πράσινες στέγες και γενικότερα η «πράσινη υποδομή», παρέχει μια σειρά από οικοσυστημικές υπηρεσίες που αναβαθμίζουν την ποιότητας ζωής ενώ παράλληλα συνεισφέρουν στον περιορισμό των πλημμυρών, ξηρασιών, τον θόρυβο, τη ρύπανση του αέρα και το φαινόμενο αστική θερμικής νησίδας (UHI). Επί του παρόντος, οι «μπλε» και «πράσινες» εγκαταστάσεις/υποδομές έχουν προγραμματιστεί να λειτουργούν ως δύο ξεχωριστά συστήματα, παρά τις προφανείς αλληλεπιδράσεις μεταξύ τους (για παράδειγμα, από τη μια ο χαμηλός συντελεστής απορροής των χώρων πρασίνου έχει αποτέλεσμα τη μείωση των ροών ομβρίων, και από την άλλη η άρδευση των χώρων πρασίνου από πόσιμο νερό επιφέρει αύξηση της πίεσης στο σύστημα παροχής νερού). Αυτή η μελέτη διερευνά τις προοπτικές μιας πιο ολοκληρωμένης «μπλε-πράσινης» προσέγγισης δοκιμασμένη στην κλίμακα ενός νοικοκυριού. Συγκεκριμένα, το UWOT (το εργαλείο Optioneering Urban Water) επεκτάθηκε και χρησιμοποιήθηκε για να αξιολογήσει τα πιθανά οφέλη ενός συστήματος επεξεργασία γκρι νερού σε τοπικό επίπεδο μαζί με συλλογή όμβριων υδάτων για την άρδευση μιας πράσινης στέγης. Τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων έδειξαν ότι η μπλε-πράσινη προσέγγιση συνδυάζει τα πλεονεκτήματα και των δύο τεχνολογιών/υπηρεσιών («μπλε-πράσινης») και ταυτόχρονα ελαχιστοποιούνται τα μειονεκτήματα της κάθε μιας, όταν έχει μελετηθεί ξεχωριστά.
E. Rozos, and C. Makropoulos, Source to tap urban water cycle modelling, Environmental Modelling and Software, 41, 139–150, doi:10.1016/j.envsoft.2012.11.015, Elsevier, 1 March 2013.
[Μοντελοποίηση αστικού κύκλου νερού από την πηγή ως την κατανάλωση]
Η συνεχής επέκταση των αστικών περιοχών συνδέεται με την αύξηση της ζήτησης του νερού, τόσο για οικιακή όσο και για μη-οικιακές χρήσεις. Για να καλυφθεί αυτή η πρόσθετη ζήτηση, κεντρικές υποδομές, όπως δίκτυα ύδρευσης και διανομής τείνουν να γίνονται όλο και πιο περίπλοκα με αρνητικές συνέπειες για την αξιοπιστία τους. Για να αντιμετωπιστεί αυτό υπάρχουν δύο βασικές στρατηγικές: (α) εργαλεία και αλγόριθμοι χρησιμοποιούνται για τη βελτιστοποίηση της λειτουργίας του εξωτερικού υδραγωγείου σε μια προσπάθεια να ελαχιστοποιηθεί ο κίνδυνος της αστοχίας να καλυφθεί η ζήτηση (είτε λόγω της περιορισμένης διαθεσιμότητας νερού ή λόγω της περιορισμένης παροχετευτικότητας των συστημάτων μεταφοράς και επεξεργασίας) και (β) διαχείριση της ζήτησης χρησιμοποιείται για να μειωθεί η ζήτηση νερού ανά κάτοικο. Εξειδικευμένα εργαλεία υπάρχουν για την υποστήριξη της εφαρμογής των δύο αυτών στρατηγικών ξεχωριστά. Ωστόσο, δεν υπάρχει σήμερα κανένα εργαλείο ικανό να χειριστεί τον πλήρη αστικό κύκλο νερού από την πηγή ως την κατανάλωση και να επιτρέπει τη μελέτη των δύο αυτών στρατηγικών ταυτόχρονα έτσι ώστε να διερευνά/αναδεικνύει πιθανές συνέργειες. Αυτή η εργασία παρουσιάζει μια νέα έκδοση του μοντέλου UWOT, η οποία υιοθετεί μια προσέγγιση μοντελοποίησης τύπου μεταβολισμού και είναι πλέον σε θέση να προσομοιώνει τον πλήρη αστικό κύκλο του νερού ξεκινώντας από την απόληψη, προχωρώντας στην κατανάλωση και καταλήγοντας στην διάθεση στο υδροσύστημα: το εργαλείο προσομοιώνει το σύνολο του δικτύου από την οικιακή χρήση μέχρι τους ταμιευτήρες καθώς και τις διαδρομές των λυμάτων στο σύστημα αποχέτευσης από την παραγωγή τους στα νοικοκυριά μέχρι τις μονάδες επεξεργασίας. Η λειτουργικότητα του UWOT ελέγχεται στην περίπτωση του συστήματος ύδρευσης της Αθήνας και τα αποτελέσματα συγκρίνονται με το τρέχον επιχειρησιακό εργαλείο που χρησιμοποιείται από την εταιρεία ύδρευσης της Αθήνας. Τα αποτελέσματα παρουσιάζονται και σχολιάζονται: Στον σχολιασμό αναδεικνύονται οι συνθήκες υπό τις οποίες η χρήση ενός μόνο μοντέλου από την πηγή μέχρι την κατανάλωση είναι πιο συμφέρουσα από ξεχωριστά εξειδικευμένα μοντέλα.
Συμπληρωματικό υλικό:
Άλλες εργασίες που αναφέρονται σ' αυτή την εργασία (αυτός ο κατάλογος μπορεί να μην είναι ενημερωμένος):
| 1. | Rozos, E., A methodology for simple and fast streamflow modelling, Hydrological Sciences Journal, doi:10.1080/02626667.2020.1728475, 2020. |
E. Rozos, and C. Makropoulos, Assessing the combined benefits of water recycling technologies by modelling the total urban water cycle, Urban Water Journal, 9 (1), doi:10.1080/1573062X.2011.630096, Φεβρουάριος 2012.
[Αποτίμηση συνδυασμένων ωφελειών των τεχνολογιών ανακύκλωσης με ολοκληρωμένη μοντελοποίηση του κύκλου του αστικού νερού]
Η παρούσα μελέτη διερευνά τα δυνητικά οφέλη των σύγχρονων συσκευών και των τεχνικών ανακύκλωσης στη βελτίωση της απόδοσης του αστικού κύκλου του νερού. Η αστικοποίηση είναι μια σημαντική πηγή πιέσεων (ποιοτικών και ποσοτικών) στο περιβάλλον. Για παράδειγμα, οι απολήψεις για να καλυφθούν η αυξημένη ζήτηση για νερό ύδρευσης ή οι αλλοιώσεις των τοπογραφικών και γεωμορφολογικών χαρακτηριστικών του εδάφους λόγω αστικοποίησης επιφέρουν σημαντικές αλλαγές στη δυναμική του υδροσυστήματος (π.χ. μεταβολή της μέσης και μέγιστης παροχής). Οι βιώσιμες τεχνολογίες αστικών υδάτων, όπως οι κατασκευές διήθησης όμβριων υδάτων ή οι τεχνικές συλλογής αυτών, μπορούν να εφαρμοστούν για τη μείωση των αρνητικών επιπτώσεων της αστικοποίησης. Όμως, οι τεχνολογίες αυτές εισάγουν αλληλεπιδράσεις μεταξύ των συνιστωσών του αστικού κύκλου του νερού. Η συλλογή των όμβριων υδάτων, για παράδειγμα, εκτός από τη μείωση της ζήτησης για πόσιμο νερό, μπορεί να έχει σημαντική επίδραση στον όγκο της απορροής ομβρίων. Ως εκ τούτου, μια ολοκληρωμένη μοντελοποίηση του αστικού κύκλου του νερού είναι απαραίτητη για την προσομοίωση αυτών των τεχνολογιών και την ανάδειξη των πλεονεκτημάτων τους. Σε αυτή τη μελέτη, δύο υποθετικοί οικισμοί με αποκεντρωμένα συστήματα συλλογής ομβρίων και κατασκευές διήθησης μοντελοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας μια εξελιγμένη έκδοση του εργαλείου UWOT. Σκοπός ήταν να διερευνηθεί η συμβολή των δύο αυτών τεχνολογιών στην ελαχιστοποίηση των περιβαλλοντικών πιέσεων σε σχέση με τον τύπο της αστικής ανάπτυξης. Γι’ αυτό τον λόγο, επιλέχθηκαν σημαντικά διαφορετικές τιμές αστικής πυκνότητας για τους δύο αυτούς οικισμούς. Τα αποτελέσματα της μελέτης έδειξαν ότι: (α) οι τεχνολογίες βοήθησαν σημαντικά στην εξοικονόμηση νερού και στη μείωση των πιέσεων λόγω αστικοποίησης (π.χ., μείωση αιχμής απορροών στα επίπεδα προ αστικοποίησης)∙ (β) η αξιοπιστία των τεχνολογιών μειώνεται όσο αυξάνεται η αστική πυκνότητα∙ και (γ) η εγκατάσταση ενός συστήματος συλλογής όμβριων υδάτων έχει διπλό πλεονέκτημα, μείωση ζήτησης νερού και μείωση του όγκου των ομβρίων.
Συμπληρωματικό υλικό:
I. Nalbantis, A. Efstratiadis, E. Rozos, M. Kopsiafti, and D. Koutsoyiannis, Holistic versus monomeric strategies for hydrological modelling of human-modified hydrosystems, Hydrology and Earth System Sciences, 15, 743–758, doi:10.5194/hess-15-743-2011, 2011.
[Ολιστικές έναντι μονομερών στρατηγικών για την υδρολογική μοντελοποίηση τροποποιημένων υδροσυστημάτων]
Η μοντελοποίηση τροποποιημένων λεκανών, οι οποίες δεν μετρώνται επαρκώς, αποτελεί πρόκληση για την υδρολογική επιστήμη. Συχνά, τα μοντέλα για τέτοια συστήματα είναι λεπτομερή και βασίζονται στην υδραυλική ενός μόνο τμήματος του συστήματος, ενώ για τα άλλα τμήματα χρησιμοποιούνται υπεραπλουστευμένα μοντέλα ή αδρομερείς παραδοχές. Τυπικά πρόκειται για μια προσέγγιση του τύπου «από κάτω προς τα πάνω», στην οποία ζητούμενο είναι η εκμετάλλευση της γνώσης των υδρολογικών διεργασιών στη μικροκλίμακα, για ορισμένες μόνο συνιστώσες του συστήματος. Επιπλέον, πρόκειται για μια μονομερή προσέγγιση κατά δύο τρόπους: Πρώτον, ουσιώδεις αλληλεπιδράσεις μεταξύ συνιστωσών του συστήματος ενδέχεται είτε να αναπαρίστανται φτωχά ή ακόμη και να αγνοούνται. Δεύτερον, οι διαφορές στο επίπεδο λεπτομέρειας της αναπαράστασης των διεργασιών μπορεί να οδηγήσει σε μη ελεγχόμενα σφάλματα. Επιπρόσθετα, η διαδικασία βαθμονόμησης θεωρεί μονομερώς την αναπαραγωγή των παρατηρημένων αποκρίσεων, χρησιμοποιώντας τυπικά κριτήρια προσαρμογής. Το άρθρο αποσκοπεί στο να αναδείξει ορισμένα κρίσιμα ζητήματα που αφορούν στη συνολική προσέγγιση μοντελοποίησης τέτοιων υδροσυστημάτων. Για το σκοπό αυτό εξετάζονται δύο εναλλακτικές στρατηγικές μοντελοποίησης, οι οποίες αντανακλούν δύο προσεγγίσεις ή φιλοσοφίες μοντελοποίησης: μια κυρίαρχη προσέγγιση «από κάτω προς τα πάνω», η οποία είναι επίσης μονομερής και πολύ συχνά βασίζεται μόνο στην πληροφορία εξόδου (της λεκάνης), και μια «από πάνω προς τα κάτω» ολιστική προσέγγιση, η οποία βασίζεται σε γενικευμένη πληροφορία. Εξετάζονται κρίσιμες επιλογές, με τις οποίες κωδικοποιούνται οι διαφορές μεταξύ των δύο στρατηγικών: η αναπαράσταση των επιφανειακών, υπόγειων και διαχειριστικών διεργασιών του νερού, οι έννοιες της σχηματοποίησης και παραμετροποίησης, και η μεθοδολογία εκτίμησης των παραμέτρων. Η πρώτη στρατηγική βασίζεται σε αυτόνομα μοντέλα για τις επιφανειακές και υπόγειες διεργασίες και τη διαχείριση του νερού, τα οποία λειτουργούν σειριακά. Για κάθε μοντέλο χρησιμοποιείται διαφορετική παραμετροποίηση (λεπτομερής ή αδρομερής), η οποία υπαγορεύεται από τη σχηματοποίηση του υδροσυστήματος. Η δεύτερη στρατηγική αφορά σε ολοκλήρωση όλων των διεργασιών σε ένα μοντέλο, φειδωλή παραμετροποίηση και υβριδική χειροκίνητη-αυτόματη βελτιστοποίηση των παραμέτρων, με βάση πολλαπλούς στόχους. Η εφαρμογή ελέγχου εξετάζεται σε ένα υδροσύστημα της Ελλάδας με υψηλή πολυπλοκότητα, όπως εκτεταμένες αλληλεπιδράσεις επιφανειακών και υπόγειων νερών, κακώς ορισμένα όρια, απώλειες νερού προς τη θάλασσα, και ανθρωπογενείς επεμβάσεις με μη μετρούμενες απολήψεις από επιφανειακά και υπόγεια νερά. Κριτήρια σύγκρισης είναι η φυσική ερμηνεία των παραμέτρων, η αναπαραγωγή των υδρογραφημάτων σε πολλαπλές θέσεις της λεκάνης, η ευλογοφάνεια των μη ελεγχόμενων εξόδων του μοντέλου, ο απαιτούμενος υπολογιστικός φόρτος και η επίδοση σε συνθήκες στοχαστικής προσομοίωσης. Η εργασία μας επιτρέπει τη διερεύνηση της επιδείνωσης της επίδοσης του μοντέλου σε περιπτώσεις κατά τις οποίες δεν δίνεται ισορροπημένη προσοχή σε όλες τις συνιστώσες των τροποποιημένων υδροσυστημάτων και στη σχετική πληροφορία. Ακόμη, εντοπίζονται πηγές σφαλμάτων και αξιολογούνται οι συνδυαστικές επιπτώσεις τους.
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/1055/11/documents/hess-15-743-2011.pdf (1733 KB)
Συμπληρωματικό υλικό:
Βλέπε επίσης: http://dx.doi.org/10.5194/hess-15-743-2011
Άλλες εργασίες που αναφέρονται σ' αυτή την εργασία: Δείτε τις στο Google Scholar ή στο ResearchGate
Άλλες εργασίες που αναφέρονται σ' αυτή την εργασία (αυτός ο κατάλογος μπορεί να μην είναι ενημερωμένος):
| 1. | Gharari, S., M. Hrachowitz, F. Fenicia, and H. H. G. Savenije, Hydrological landscape classification: investigating the performance of HAND based landscape classifications in a central European meso-scale catchment, Hydrology and Earth System Sciences, 15, 3275-3291, doi:10.5194/hess-15-3275-2011, doi:10.5194/hess-15-3275-2011, 2011. |
| 2. | #Gharari, S., M. Hrachowitz, F. Fenicia, and H. H. G Savenije, Moving beyond traditional model calibration or how to better identify realistic model parameters: sub-period calibration, Hydrology and Earth System Science Discussions,, 9, 1885-1918, doi:10.5194/hessd-9-1885-2012, 2012. |
| 3. | Flipo, N., C. Monteil, M. Poulin, C. de Fouquet, and M. Krimissa, Hybrid fitting of a hydrosystem model: Long term insight into the Beauce aquifer functioning (France), Water Recourses Research, 48, W05509, doi:10.1029/2011WR011092, 2012. |
| 4. | Wang, X., T. Liu and W. Yang, Development of a robust runoff-prediction model by fusing the rational equation and a modified SCS-CN method, Hydrological Sciences Journal, 57(6), 1118-1140, doi:10.1080/02626667.2012.701305, 2012. |
| 5. | Maneta, M. P., and W. W. Wallender, Pilot-point based multi-objective calibration in a surface–subsurface distributed hydrological model, Hydrological Sciences Journal, 58(2), 390-407, doi:10.1080/02626667.2012.754987, 2013. |
| 6. | Hrachowitz, M., H.H.G. Savenije, G. Blöschl, J.J. McDonnell, M. Sivapalan, J.W. Pomeroy, B. Arheimer, T. Blume, M.P. Clark, U. Ehret, F. Fenicia, J.E. Freer, A. Gelfan, H.V. Gupta, D.A. Hughes, R.W. Hut, A. Montanari, S. Pande, D. Tetzlaff, P.A. Troch, S. Uhlenbrook, T. Wagener, H.C. Winsemius, R.A. Woods, E. Zehe, and C. Cudennec, A decade of Predictions in Ungauged Basins (PUB) — a review, Hydrological Sciences Journal, 58(6), 1198-1255, 2013. |
| 7. | #Loukas, A., and L. Vasiliades, Review of applied methods for flood-frequency analysis in a changing environment in Greece, In: A review of applied methods in Europe for flood-frequency analysis in a changing environment, Floodfreq COST action ES0901: European procedures for flood frequency estimation (ed. by H. Madsen et al.), Centre for Ecology & Hydrology, Wallingford, UK, 2013. |
| 8. | Flipo, N., A. Mouhri, B. Labarthe, S. Biancamaria, A. Rivière and P. Weill, Continental hydrosystem modelling: the concept of nested stream–aquifer interfaces, Hydrology and Earth System Sciences, 18, 3121-3149, doi:10.5194/hess-18-3121-2014, 2014. |
| 9. | Ivkovic, K. M., B. F. W. Croke and R. A.Kelly, Overcoming the challenges of using a rainfall-runoff model to estimate the impacts of groundwater extraction on low flows in an ephemeral stream, Hydrology Research, 45(1), 58-72, doi:10.2166/nh.2013.204, 2014. |
| 10. | Mateo, C. M., N. Hanasaki, D. Komori, K. Tanaka, M. Kiguchi, A. Champathong, T. Sukhapunnaphan, D.Yamazaki, and T. Oki, Assessing the impacts of reservoir operation to floodplain inundation by combining hydrological, reservoir management, and hydrodynamic models, Water Resources Research, 50(9), 7245–7266, doi:10.1002/2013WR014845, 2014. |
| 11. | Gharari, S., M. Hrachowitz, F. Fenicia, H. Gao, and H. H. G. Savenije, Using expert knowledge to increase realism in environmental system models can dramatically reduce the need for calibration, Hydrology and Earth System Sciences, 18, 4839-4859, doi:10.5194/hess-18-4839-2014, 2015. |
| 12. | Thirel, G., V. Andréassian, C. Perrin, J.-N. Audouy, L. Berthet, P. Edwards, N. Folton, C. Furusho, A. Kuentz, J. Lerat, G. Lindström, E. Martin, T. Mathevet, R. Merz, J. Parajka, D. Ruelland, and J. Vaze, Hydrology under change: an evaluation protocol to investigate how hydrological models deal with changing catchments, Hydrological Sciences Journal, 60(7-8), 1184-1199, doi:10.1080/02626667.2014.9672482014, 2015. |
| 13. | Pryet, A., B. Labarthe, F. Saleh, M. Akopian and N. Flipo, Reporting of stream-aquifer flow distribution at the regional scale with a distributed process-based model, Water Resources Management, 10.1007/s11269-014-0832-7, 29(1), 139-159, 2015. |
| 14. | Donnelly, C., J. C. M. Andersson, and B. Arheimer, Using flow signatures and catchment similarities to evaluate the E-HYPE multi-basin model across Europe, Hydrological Sciences Journal, 61(2), 255-273, doi:10.1080/02626667.2015.1027710, 2016. |
| 15. | Bellin, A., B. Majone, O. Cainelli, D. Alberici, and F. Villa, A continuous coupled hydrological and water resources management model, Environmental Modelling and Software, 75, 176–192, doi:10.1016/j.envsoft.2015.10.013, 2016. |
| 16. | Ajmal, M., J.-H. Ahn, and , T.-W. Kim, Excess stormwater quantification in ungauged watersheds using an event-based modified NRCS model, Water Resources Management, 30(4), 1433-1448, doi:10.1007/s11269-016-1231-z, 2016. |
| 17. | Ma, L., C. He, H. Bian, and L. Sheng, MIKE SHE modeling of ecohydrological processes: Merits, applications, and challenges, Ecological Engineering, 96, 137–149, doi:10.1016/j.ecoleng.2016.01.008, 2016. |
| 18. | Tigkas, D., V. Christelis, and G. Tsakiris, Comparative study of evolutionary algorithms for the automatic calibration of the Medbasin-D conceptual hydrological model, Environmental Processes, 3(3), 629–644, doi:10.1007/s40710-016-0147-1, 2016. |
| 19. | Ercan, A., E. C. Dogrul, and T. N. Kadir, Investigation of the groundwater modelling component of the Integrated Water Flow Model (IWFM), Hydrological Sciences Journal, 61(16), 2834-2848, doi:10.1080/02626667.2016.1161765, 2016. |
| 20. | Balbarini, N., W. M. Boon, E. Nicolajsen, J. M. Nordbotten, P. L. Bjerg, and P. J. Binning, A 3-D numerical model of the influence of meanders on groundwater discharge to a gaining stream in an unconfined sandy aquifer, Journal of Hydrology, 552, 168-181, doi:10.1016/j.jhydrol.2017.06.042, 2017. |
| 21. | Antonetti, M., and M. Zappa, How can expert knowledge increase the realism of conceptual hydrological models? A case study in the Swiss Pre-Alps, Hydrology and Earth System Sciences, 22, 4425-4447, doi:10.5194/hess-2017-322, 2018. |
| 22. | Gunda, T., B. L. Turner, and V. C. Tidwell, The influential role of sociocultural feedbacks on community-managed irrigation system behaviors during times of water stress, Water Resources Research, 54(4), 2697-2714, doi:10.1002/2017WR021223, 2018. |
| 23. | van Tol, J.J., and S.A. Lorentz, Hydropedological interpretation of regional soil information to conceptualize groundwater-surface water interactions, Vadose Zone Journal, 17:170097, doi:10.2136/vzj2017.05.0097, 2018 |
| 24. | Christelis, V., and A. G. Hughes, Metamodel-assisted analysis of an integrated model composition: an example using linked surface water – groundwater models, Environmental Modelling and Software, 107, 298-306, doi:10.1016/j.envsoft.2018.05.004, 2018. |
| 25. | Stefanidis, S., and D. Stathis, Effect of climate change on soil erosion in a mountainous Mediterranean catchment (Central Pindus, Greece), Water, 10(10), 1469, doi:10.3390/w10101469, 2018. |
| 26. | Rotiroti, M., T. Bonomi, E. Sacchi, J. M. McArthur, G. A. Stefania, C. Zanotti, S. Taviani, M. Patelli, V. Nava, V. Solera, L. Fumagalli, and B. Leoni, The effects of irrigation on groundwater quality and quantity in a human-modified hydrosystem: The Oglio River basin, Po Plain, Northern Italy, Science of the Total Environment, 672, 342-356, doi:10.1016/j.scitotenv.2019.03.427, 2019. |
| 27. | Ocio, D., T. Beskeen, and K. Smart, Fully distributed hydrological modelling for catchment-wide hydrological data verification, Hydrology Research, 50(6), 1520-1534, doi:10.2166/nh.2019.006, 2019. |
| 28. | Rozos, E., A methodology for simple and fast streamflow modelling, Hydrological Sciences Journal, 65(7), 1084-1095, doi:10.1080/02626667.2020.1728475, 2020. |
| 29. | Waseem, M., F. Kachholz, W. Klehr, and J. Tränckner, Suitability of a coupled hydrologic and hydraulic model to simulate surface water and groundwater hydrology in a typical North-Eastern Germany lowland catchment, Applied Sciences, 10(4), 1281, doi:10.3390/app10041281, 2020. |
| 30. | Guse, B., J. Kiesel, M. Pfannerstill, and N. Fohrer, Assessing parameter identifiability for multiple performance criteria to constrain model parameters, Hydrological Sciences Journal, 65(7), 1158-1172, doi:10.1080/02626667.2020.1734204, 2020. |
| 31. | Madi, M., M. A. Hafnaoui, A. Hachemi, M. Ben Said, A. Noui, A. M. Chaa, N. Bouchahm, and Y. Farhi, Flood risk assessment in Saharan regions. A case study (Bechar region, Algeria), Journal of Biodiversity and Environmental Sciences, 16(1), 42-60, 2020. |
| 32. | Sidiropoulos, P., N. Mylopoulos, L. Vasiliades, and A. Loukas, Stochastic nitrate simulation under hydraulic conductivity uncertainty of an agricultural basin aquifer at Eastern Thessaly, Greece, Environmental Science and Pollution Research, 28, 65700-65715, doi:10.1007/s11356-021-15555-1, 2021. |
| 33. | Zegait, R., Z. Şen, A. Pulido-Bosch, H. Madi, and B. Hamadeha, Flash flood risk and climate analysis in the extreme south of Algeria (the case of In-Guezzam City), Geomatics and Environmental Engineering, 16(4), doi:10.7494/geom.2022.16.4.157, 2022. |
E. Rozos, C. Makropoulos, and D. Butler, Design robustness of local water-recycling schemes, Journal of Water Resources Planning and Management - ASCE, 136 (5), 531–538, doi:10.1061/(ASCE)WR.1943-5452.0000067, 2010.
[Ευρωστία στο σχεδιασμό τοπικών σχημάτων ανακύκλωσης νερού]
Η χρήση πρακτικών αποκεντρωμένης ανακύκλωσης νερού είναι ένας τρόπος διαχείρισης προβλημάτων της ανεπάρκειας νερού. Για να είναι αειφόρος ο σχεδιασμός και η υλοποίηση ενός συστήματος ανακύκλωσης νερού, πρέπει αυτός να επιτυγχάνει έναν βέλτιστο συμβιβασμό μεταξύ του κόστους (συμπεριλαμβανομένης και της ενέργειας) και των ωφελειών (μείωση ζήτησης πόσιμου νερού). Ένας άλλος παράγοντας που πρέπει να λαμβάνεται υπόψιν είναι οι επιπτώσεις που έχουν στην απόδοση του συστήματος δυνητικές αλλαγές στις κλιματικές συνθήκες. Αυτά τα δύο ζητήματα διερευνήθηκαν σε αυτή τη μελέτη χρησιμοποιώντας το εργαλείο UWOT. Εξετάστηκαν δυο συστήματα ανακύκλωσης νερού. Το πρώτο περιλαμβάνει χρήση βρόχινου νερού και το δεύτερο χρήση βρόχινου νερού συνδυασμένη με τοπική επεξεργασία και επαναχρησιμοποίηση. Ο βέλτιστος συμβιβασμός μεταξύ της μείωσης της ζήτησης του πόσιμου νερού, του πάγιου/λειτουργικού κόστους και της κατανάλωσης ενέργειας των δύο συστημάτων υπολογίστηκε για τρεις κλιματικές συνθήκες (ωκεάνιο, μεσογειακό και ερημικό) χρησιμοποιώντας εξελικτικούς αλγόριθμους βελτιστοποίησης. Επιπλέον, οι επιπτώσεις στο σύστημα ανακύκλωσης που έχει η αλλαγή των κλιματικών συνθηκών μελετήθηκαν για να ελεγχθεί η αξιοπιστία του συστήματος. Τα αποτελέσματα υποδεικνύουν ότι το σύστημα συνδυασμένης ανακύκλωσης που επιτυγχάνει τη μέγιστη επαναχρησιμοποίηση είναι και το λιγότερο ευαίσθητο στις αλλαγές των κλιματικών συνθηκών. Το σύστημα που βασίζεται μόνο σε χρησιμοποίηση βρόχινου νερού είναι ευαίσθητο στις κλιματικές αλλαγές με την ευαισθησία να αυξάνεται όσο αυξάνεται και η αποδοτικότητα του στις συνθήκες για τις οποίες σχεδιάστηκε.
Άλλες εργασίες που αναφέρονται σ' αυτή την εργασία (αυτός ο κατάλογος μπορεί να μην είναι ενημερωμένος):
| 1. | Tong Thi Hoang Duong, Avner Adin, David Jackman, Peter van der Steen, Kala Vairavamoorthy, Urban water management strategies based on a total urban water cycle model and energy aspects – Case study for Tel Aviv, Urban Water Journal, Vol. 8, Iss. 2, 2011. |
| 2. | Dragan A. Savić, Josef Bicik, Mark S. Morley, A DSS generator for multiobjective optimisation of spreadsheet-based models, Environmental Modelling and Software, Volume 26, Issue 5, May 2011, Pages 551-561, ISSN 1364-8152 |
| 3. | Newman, J. P., G. C. Dandy, and H. R. Maier, Multiobjective optimization of cluster-scale urban water systems investigating alternative water sources and level of decentralization, Water Resources Research, doi:10.1002/2013WR015233, 2014. |
E. Rozos, and D. Koutsoyiannis, Error analysis of a multi-cell groundwater model, Journal of Hydrology, 392 (1-2), 22–30, 2010.
[Ανάλυση σφάλματος σε ένα πολυκυτταρικό μοντέλο υπόγειου νερού]
Τα βασικά πλεονεκτήματα των πολυκυτταρικών μοντέλων είναι η φειδωλότητα, η ταχύτητα και η απλότητα τους που τα καθιστούν ιδεώδη για υδρολογικές εφαρμογές, ειδικά όταν υπάρχει ανεπάρκεια δεδομένων και/ή απαιτούνται αλλεπάλληλες προσομοιώσεις. Παρόλα αυτά, τα πολυκυτταρικά μοντέλα, στη βασική τους μορφή, είναι εννοιολογικά μοντέλα και ως εκ τούτου οι παράμετροι τους δεν έχουν φυσικό νόημα. Αυτό το μειονέκτημα αντιμετωπίστηκε από τους Narasimhan and Witherspoon με τη μέθοδο των ολοκληρωμένων πεπερασμένων διαφορών (integrated finite difference method), η οποία, παρόλα αυτά, προϋποθέτει ότι η γεωμετρία των κυττάρων διακριτοποίησης είναι συμβατή με τις ισοδυναμικές και τις γραμμές ροής. Αυτός ο περιορισμός δεν μπορεί να ικανοποιηθεί σε κάθε εφαρμογή. Ειδικά στις μη μόνιμες συνθήκες μια διακριτοποίηση με στατική γεωμετρία δεν είναι δυνατόν να είναι συνεχώς συμβατή με τα χαρακτηριστικά της μεταβαλλόμενης ροής. Σε αυτή την εργασία αναλύεται το σφάλμα λόγω μη τήρησης αυτού του περιορισμού και ακολούθως αυτό συγκρίνεται με τα υπόλοιπα είδη σφάλματος ενός πολυκυτταρικού μοντέλου. Η έρευνα βασίζεται σε πειραματικές εφαρμογές σε ένα υποθετικό υδροφορέα με επιλεγμένα χαρακτηριστικά και ιδιότητες έτσι ώστε να είναι αντιπροσωπευτικός υδροφορέων που συναντώνται σε πραγματικές εφαρμογές. Τα αποτελέσματα των πειραμάτων υποδεικνύουν ότι το σφάλμα λόγω μη τήρησης του περιορισμού είναι μικρό σε σχέση με τα υπόλοιπα είδη σφαλμάτων και επιπλέον το σφάλμα ενός πολυκυτταρικού μοντέλου με εξειδικευμένη χάραξη κυττάρων είναι συγκρίσιμο με το σφάλμα ενός μοντέλου πεπερασμένων διαφορών με πολύ μεγαλύτερο αριθμό κυττάρων. Συμπερασματικά, τα πολυκυτταρικά μοντέλα μπορούν να θεωρηθούν ως εναλλακτική επιλογή, ειδικά στις περιπτώσεις όπου ενδείκνυται ευέλικτη διακριτοποίηση ή στις περιπτώσεις που απαιτούνται πολλαπλές προσομοιώσεις.
Συμπληρωματικό υλικό:
Βλέπε επίσης: http://dx.doi.org/10.1016/j.jhydrol.2010.07.036
Άλλες εργασίες που αναφέρονται σ' αυτή την εργασία: Δείτε τις στο Google Scholar ή στο ResearchGate
Άλλες εργασίες που αναφέρονται σ' αυτή την εργασία (αυτός ο κατάλογος μπορεί να μην είναι ενημερωμένος):
| 1. | #SIRRIMED (Sustainable use of irrigation water in the Mediterranean Region), D4.2 and D5.2 Report on Models to be Implemented in the District Information Systems (DIS) and Watershed Information Systems (WIS), 95 pp., Universidad Politécnica de Cartagena, 2011. |
| 2. | Muhammed Ernur AKINER, (2014) Developing a Groundwater Model for the Town of Amherst, OURNAL OF ECOLOGY AND ENVIRONMENTAL SCIENCES, Vol 2, No 4. |
| 3. | Doddema, L., The influence of reservoir heterogeneities on geothermal doublet performance, 2012 |
| 4. | Nguyen, V. T., and J. Dietrich, Modification of the SWAT model to simulate regional groundwater flow using a multi-cell aquifer, Hydrological Processes, doi:10.1002/hyp.11466, 2018. |
A. Efstratiadis, I. Nalbantis, A. Koukouvinos, E. Rozos, and D. Koutsoyiannis, HYDROGEIOS: A semi-distributed GIS-based hydrological model for modified river basins, Hydrology and Earth System Sciences, 12, 989–1006, doi:10.5194/hess-12-989-2008, 2008.
[ΥΔΡΟΓΕΙΟΣ: Ημικατανεμημένο υδρολογικό μοντέλο βασισμένο σε ΣΓΠ για τροποποιημένες υδρολογικές λεκάνες]
Το πλαίσιο μοντελοποίησης ΥΔΡΟΓΕΙΟΣ περιγράφει τις κύριες διεργασίες του υδρολογικού κύκλου σε βαρέως τροποποιημένες υδρολογικές λεκάνες, με απολήψεις νερού που εξαρτώνται από ανθρώπινες αποφάσεις και με αλληλεπιδράσεις υπόγειων και επιφανειακών νερών. Υιοθετούνται μια ημι-κατανεμημένη προσέγγιση και μηνιαίο βήμα προσομοίωσης, που είναι επαρκές για μελέτες διαχείρισης υδατικών πόρων. Η λογική μοντελοποίησης αποσκοπεί στην εξασφάλιση της συνέπειας με τα φυσικά χαρακτηριστικά του συστήματος ενώ κρατά τον αριθμό των παραμέτρων στο ελάχιστο δυνατό επίπεδο. Έτσι, υιοθετούνται πολλαπλά επίπεδα σχηματοποίησης και παραμετροποίησης, συνδυάζοντας πολλαπλά επίπεδα γεωγραφικής πληροφορίας. Για να κατανεμηθούν με βέλτιστο τρόπο οι ανθρώπινες απολήψεις από το υδροσύστημα σε ένα ορίζοντα σχεδιασμού ή ακόμη για να γίνει ανακατασκευή των απολήψεων στο παρελθόν (π.χ. στην περίοδο βαθμονόμησης), σε κάθε βήμα προσομοίωσης διατυπώνεται και επιλύεται ένα πρόβλημα γραμμικού προγραμματισμού. Με αυτή την τεχνική, εκτιμώνται οι διακινήσεις νερού στο υδροσύστημα και ικανοποιούνται οι φυσικοί και λειτουργικοί περιορισμοί. Το πλαίσιο μοντελοποίησης περιλαμβάνει μια μονάδα εκτίμησης παραμέτρων η οποία ενσωματώνει διάφορα μέτρα καλής προσαρμογής και εξελικτικούς αλγορίθμους για καθολική και πολυστοχική βελτιστοποίηση. Μέσω μιας απαιτητικής μελέτης εφαρμογής, η εργασία συζητά κατάλληλες στρατηγικές μοντελοποίησης, οι οποίες αξιοποιούν το πιο πάνω πλαίσιο, με σκοπό να εξασφαλιστεί εύρωστη βαθμονόμηση και πιστή αναπαράσταση των φυσικών και ανθρωπογενών διεργασιών στη λεκάνη.
Σημείωση:
Η δημοσίευση είναι σε ελεύθερη πρόσβαση και επιτρέπεται η αναπαραγωγή και τροποποίησή της σύμφωνα με τους όρους της άδειας Creative Commons NonCommercial ShareAlike 2.5. Η φάση της συζήτησης και οι σχετικές αξιολογήσεις φαίνονται στην ιστοσελίδα του HESSD.
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/787/1/documents/hess-12-989-2008.pdf (3843 KB)
Συμπληρωματικό υλικό:
Βλέπε επίσης: http://dx.doi.org/10.5194/hess-12-989-2008
Άλλες εργασίες που αναφέρονται σ' αυτή την εργασία: Δείτε τις στο Google Scholar ή στο ResearchGate
Άλλες εργασίες που αναφέρονται σ' αυτή την εργασία (αυτός ο κατάλογος μπορεί να μην είναι ενημερωμένος):
| 1. | #Soulis, K., and N. Dercas, AgroHydroLogos: development and testing of a spatially distributed agro-hydrological model on the basis of ArcGIS, International Environmental Modelling and Software Society (iEMSs), 2010 International Congress on Environmental Modelling and Software, Modelling for Environment’s Sake, Fifth Biennial Meeting, Ottawa, Canada, D. A. Swayne, Wanhong Yang, A. A. Voinov, A. Rizzoli, T. Filatova (Eds.), 2010. |
| 2. | #Isidoro, J. M. G. P., J. I. J, Rodrigues, J. M. R. Martins, and J. L. M. P. De Lima, Evolution of urbanization in a small urban basin: DTM construction for hydrologic computation, Status and Perspectives of Hydrology in Small Basins, edited by A. Herrmann and S. Schumann, IAHS-AISH Publication 336, 109-114, 2010. |
| 3. | Price, C., Y. Yair, A. Mugnai, K. Lagouvardos, M. C. Llasat, S. Michaelides, U. Dayan, S. Dietrich, E. Galanti, L. Garrote, N. Harats, D. Katsanos, M. Kohn, V. Kotroni, M. Llasat-Botija, B. Lynn, L. Mediero, E. Morin, K. Nicolaides, S. Rozalis, K. Savvidou, and B. Ziv, The FLASH Project: using lightning data to better understand and predict flash floods, Environmental Science and Policy, 14(7), 898-911, 2011. |
| 4. | Bahadur, K. K. C., Assessing strategic water availability using remote sensing, GIS and a spatial water budget model: case study of the Upper Ing Basin, Thailand, Hydrological Sciences Journal, 56(6), 994-1014, 2011. |
| 5. | #SIRRIMED (Sustainable use of irrigation water in the Mediterranean Region), D4.2 and D5.2 Report on Models to be Implemented in the District Information Systems (DIS) and Watershed Information Systems (WIS), 95 pp., Universidad Politécnica de Cartagena, 2011. |
| 6. | Mediero, L., L. Garrote and F. J. Martín-Carrasco, Probabilistic calibration of a distributed hydrological model for flood forecasting, Hydrological Sciences Journal, 56(7), 1129–1149, 2011. |
| 7. | Flipo, N., C. Monteil, M. Poulin, C. de Fouquet, and M. Krimissa, Hybrid fitting of a hydrosystem model: Long term insight into the Beauce aquifer functioning (France), Water Recourses Research, 48, W05509, doi: 10.1029/2011WR011092, 2012. |
| 8. | Soulis, K.X., Development of a simplified grid cells ordering method facilitating GIS-based spatially distributed hydrological modeling, Computers & Geosciences, 54, 160-163, 2013. |
| 9. | Hrachowitz, M., H.H.G. Savenije, G. Blöschl, J.J. McDonnell, M. Sivapalan, J.W. Pomeroy, B. Arheimer, T. Blume, M.P. Clark, U. Ehret, F. Fenicia, J.E. Freer, A. Gelfan, H.V. Gupta, D.A. Hughes, R.W. Hut, A. Montanari, S. Pande, D. Tetzlaff, P.A. Troch, S. Uhlenbrook, T. Wagener, H.C. Winsemius, R.A. Woods, E. Zehe, and C. Cudennec, A decade of Predictions in Ungauged Basins (PUB) — a review, Hydrological Sciences Journal, 58(6), 1198-1255, 2013. |
| 10. | #Loukas, A., and L. Vasiliades, Review of applied methods for flood-frequency analysis in a changing environment in Greece, In: A review of applied methods in Europe for flood-frequency analysis in a changing environment, Floodfreq COST action ES0901: European procedures for flood frequency estimation (ed. by H. Madsen et al.), Centre for Ecology & Hydrology, Wallingford, UK, 2013. |
| 11. | Varni, M., R. Comas, P. Weinzettel and S. Dietrich, Application of the water table fluctuation method to characterize groundwater recharge in the Pampa plain, Argentina, Hydrological Sciences Journal, 58 (7), 1445-1455, 2013. |
| 12. | Han, J.-C., G.-H. Huang, H. Zhang, Z. Li, and Y.-P Li, Effects of watershed subdivision level on semi-distributed hydrological simulations: case study of the SLURP model applied to the Xiangxi River watershed, China, Hydrological Sciences Journal, 59(1), 108-125, 2014. |
| 13. | Gharari, S., M. Hrachowitz, F. Fenicia, H. Gao, and H. H. G. Savenije, Using expert knowledge to increase realism in environmental system models can dramatically reduce the need for calibration, Hydrology and Earth System Sciences, 18, 4839-4859, doi:10.5194/hessd-10-14801-2013, 2013. |
| 14. | #Savvidou, E., O. Tzoraki and D. Skarlatos, Delineating hydrological response units in a mountainous catchment and its evaluation on water mass balance and model performance, Proc. SPIE 9229, Second International Conference on Remote Sensing and Geoinformation of the Environment (RSCy2014), 922918, doi:10.1117/12.2068592, 2014. |
| 15. | Wi, S., Y.C.E. Yang, S. Steinschneider, A. Khalil, and C.M. Brown, Calibration approaches for distributed hydrologic models in poorly gaged basins: implication for streamflow projections under climate change, Hydrology and Earth System Sciences, 19, 857-876, doi:10.5194/hess-19-857-2015, 2015. |
| 16. | Kallioras, A., and P. Marinos, Water resources assessment and management of karst aquifer systems in Greece, Environmental Earth Sciences, 74(1), 83-100, doi:10.1007/s12665-015-4582-5, 2015. |
| 17. | #Soulis, K. X., D. Manolakos, J. Anagnostopoulos, and D. Panantonis, Assessing the hydropower potential of historical hydro sites using a geo-information system and hydrological modeling in poorly gauged areas, 9th World Congress of the European Water Resources Association (EWRA) “Water Resources Management in a Changing World: Challenges and Opportunities”, Istanbul, 2015. |
| 18. | Bellin, A., B. Majone, O. Cainelli, D. Alberici, and F. Villa, A continuous coupled hydrological and water resources management model, Environmental Modelling and Software, 75, 176–192, doi:10.1016/j.envsoft.2015.10.013, 2016. |
| 19. | Hughes, J. D., S. S. H. Kim, D. Dutta, and J. Vaze, Optimisation of a multiple gauge, regulated river–system model. A system approach, Hydrological Processes, 30(12), 1955–1967, doi:10.1002/hyp.10752, 2016. |
| 20. | Merheb, M., R. Moussa, C. Abdallah, F. Colin, C. Perrin, and N. Baghdadi, Hydrological response characteristics of Mediterranean catchments at different time scales: a meta-analysis, Hydrological Sciences Journal, 61(14), 2520-2539, doi:10.1080/02626667.2016.1140174, 2016. |
| 21. | Beskow, S., L. C. Timm, V. E. Q. Tavares, T. L. Caldeira, and L. S. Aquino, Potential of the LASH model for water resources management in data-scarce basins: a case study of the Fragata River basin, southern Brazil, Hydrological Sciences Journal, 61(14), 2567-2578, doi:10.1080/02626667.2015.1133912, 2016. |
| 22. | Soulis, K. X., D. Manolakos, J. Anagnostopoulos, and D. Papantonis, Development of a geo-information system embedding a spatially distributed hydrological model for the preliminary assessment of the hydropower potential of historical hydro sites in poorly gauged areas, Renewable Energy, 92, 222-232, doi:10.1016/j.renene.2016.02.013, 2016. |
| 23. | Ercan, A., E. C. Dogrul, and T. N. Kadir, Investigation of the groundwater modelling component of the Integrated Water Flow Model (IWFM), Hydrological Sciences Journal, 61(16), 2834-2848, doi:10.1080/02626667.2016.1161765, 2016. |
| 24. | #Peng, Y., K. Wang, P. Zhou, and W. Qin, Research on multi-scale optimal allocation of land resources in Savan district, Laos, 25th International Conference on Geoinformatics, Buffalo, NY, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), doi:10.1109/GEOINFORMATICS.2017.8090930, 2017. |
| 25. | Soulis, K. X., and D. E. Tsesmelis, Calculation of the irrigation water needs spatial and temporal distribution in Greece, European Water, 59, 247-254, 2017. |
| 26. | Gourgoulios, V., and I. Nalbantis, Ungauged drainage basins: Investigation on the basin of Peneios River, Thessaly, Greece, European Water, 57, 163-169, 2017. |
| 27. | Sadaoui, M., W. Ludwig, F. Bourrin, E. Romero, The impact of reservoir construction on riverine sediment and carbon fluxes to the Mediterranean Sea, Progress in Oceanography, 163, 94-111, doi:10.1016/j.pocean.2017.08.003, 2018. |
| 28. | Nguyen, V. T., and J. Dietrich, Modification of the SWAT model to simulate regional groundwater flow using a multi-cell aquifer, Hydrological Processes, 32(7), 939-953, doi:10.1002/hyp.11466, 2018. |
| 29. | de Souza, B. A., I. da Silva Rocha Paz, A. Ichiba, B. Willinger, A. Gires, J. C. C. Amorim, M. de Miranda Reis, B. Tisserand, I. Tchiguirinskaia, and D. Schertzer, Multi-Hydro hydrological modelling of a complex peri-urban catchment with storage basins comparing C-band and X-band radar rainfall data, Hydrological Sciences Journal, 63(11), 1619-1635, doi:10.1080/02626667.2018.1520390, 2018. |
| 30. | Kopsiaftis, G., V. Christelis, and A. Mantoglou, Comparison of sharp interface to variable density models in pumping optimisation of coastal aquifers, Water Resources Management, 33(4), 1397-1409, doi:10.1007/s11269-019-2194-7, 2019. |
| 31. | Lappas, I., Water balance parameters estimation through semi-distributed, rainfall-runoff and numerical models. Case Study: Atalanti Watershed (Central – Eastern Greece), SSRG International Journal of Agriculture & Environmental Science, 6(6), 91-102, doi:10.14445/23942568/IJAES-V6I6P113, 2019. |
| 32. | Rozos, E., A methodology for simple and fast streamflow modelling, Hydrological Sciences Journal, 65(7), 1084-1095, doi:10.1080/02626667.2020.1728475, 2020. |
| 33. | Soulis, K. X., E. Psomiadis, P. Londra, and D. Skuras, A new model-based approach for the evaluation of the net contribution of the European Union rural development program to the reduction of water abstractions in agriculture, Sustainability, 12(17), 7137, doi:10.3390/su12177137, 2020. |
| 34. | Pelletier, A., and V. Andréassian, On constraining a lumped hydrological model with both piezometry and streamflow: results of a large sample evaluation, Hydrology and Earth System Sciences Discussions, doi:10.5194/hess-2021-413, 2021. |
E. Rozos, and D. Koutsoyiannis, A multicell karstic aquifer model with alternative flow equations, Journal of Hydrology, 325 (1-4), 340–355, 2006.
[Πολυκυτταρικό μοντέλο καρστικού υδροφορέα με εναλλακτικές εξισώσεις ροής]
Κατασκευάστηκε ένα πολυκυτταρικό μοντέλο υπόγειου νερού με σκοπό να διερευνηθεί η δυνατότητα βελτίωσης της προσομοίωσης καρστικών υδροφορέων με τη χρήση μικτής εξίσωσης, κατάλληλης για συνθήκες ροής τόσο με ελεύθερη επιφάνεια, όσο και υπό πίεση σε καρστικούς σωλήνες. Για την εκτίμηση των παραμέτρων του μοντέλου χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος της εξέλιξης αναδιατασσόμενου συμπλόκου, η οποία εξασφαλίζει γρήγορη και αποτελεσματική βαθμονόμηση. Το μοντέλο εφαρμόστηκε σε δύο πραγματικούς υδροφορείς, όπου προέκυψε ότι η χρήση της μικτής εξίσωσης δεν βελτιώνει την επίδοση αν δεν υπάρχουν μετρήσεις στάθμης νερού στον υδροφορέα. Αν όμως υπάρχουν ταυτόχρονα μετρήσεις παροχής πηγών και στάθμης νερού, τότε η χρήση της μικτής εξίσωσης αποδεικνύεται πλεονεκτικότερη στην αναπαραγωγή των παρατηρημένων χρονοσειρών, ιδιαίτερα της στάθμης νερού.
Σχετικές εργασίες:
Συμπληρωματικό υλικό:
Βλέπε επίσης: http://dx.doi.org/10.1016/j.jhydrol.2005.10.021
Άλλες εργασίες που αναφέρονται σ' αυτή την εργασία: Δείτε τις στο Google Scholar ή στο ResearchGate
Άλλες εργασίες που αναφέρονται σ' αυτή την εργασία (αυτός ο κατάλογος μπορεί να μην είναι ενημερωμένος):
| 1. | Fleury, P., V. Plagnes and M. Bakalowicz, Modelling of the functioning of karst aquifers with a reservoir model: Application to Fontaine de Vaucluse (South of France), Journal of Hydrology, 345(1-2), 38-49, 2007. |
| 2. | Prelovsek, M., J. Turk and F. Gabrovsek, Hydrodynamic aspect of caves, International Journal of Speleology, 37(1), 11-26, 2008. |
| 3. | Terwey, W.D., and M.T. Montgomery, Secondary eyewall formation in two idealized, full-physics modeled hurricanes, Journal of Geophysical Research-Atmospheres, 113(D12), D12112, 2008. |
| 4. | Fleury, P., B. Ladouche, Y. Conroux, H. Jourde and N. Dörfliger, Modelling the hydrologic functions of a karst aquifer under active water management -- The Lez spring, Journal of Hydrology, 365 (3-4), 235-243, 2009. |
| 5. | Orban, P., S. Brouyère, J. Batlle-Aguilar, J. Couturier, P. Goderniaux, M. Leroy, P. Maloszewski and A. Dassargues, Regional transport modelling for nitrate trend assessment and forecasting in a chalk aquifer, Journal of Contaminant Hydrology, 118 (1-2), 79-93, doi: 10.1016/j.jconhyd.2010.08.008, 2010. |
| 6. | Moussu, F., L. Oudin, V. Plagnes, A. Mangin, and H. Bendjoudi, A multi-objective calibration framework for rainfall-discharge models applied to karst systems, Journal of Hydrology, 400(3-4), 364-376, 2011. |
| 7. | Dong, G.-M., L.-C. Shu, J. Tian and Y.-F. Ji, Numerical model of groundwater flow in karst underground river system, southwestern China, Jilin Daxue Xuebao (Diqiu Kexue Ban)/Journal of Jilin University (Earth Science Edition), 41 (4), 1136-1143+1156, 2011. |
| 8. | Nikolaidis, N. P., F. Bouraoui and G. Bidoglio, Hydrologic and geochemical modeling of a karstic Mediterranean watershed, Hydrol. Earth Syst. Sci. Discuss., 9, 1-27, doi: 10.5194/hessd-9-1-2012, 2012. |
| 9. | Nikolaidis, N. P., F. Bouraoui and G. Bidoglio, Hydrologic and geochemical modeling of a karstic Mediterranean watershed, Journal of Hydrology, 477, 129-138, 2013. |
| 10. | Loper, D. E., An analytic benchmark test for karst-aquifer flow, Geophysical & Astrophysical Fluid Dynamics, 10.1080/03091929.2012.758720, 2013. |
| 11. | César, E., S. Wildemeersch, P. Orban, S. Carrière, S. Brouyère and A. Dassargues, Simulation of spatial and temporal trends in nitrate concentrations at the regional scale in the Upper Dyle basin, Belgium, Hydrogeology Journal, 10.1007/s10040-014-1124-2, 2014. |
| 12. | Steiakakis, E., D. Vavadakis and M. Kritsotakis, Simulation of springs discharge from a karstic aquifer (Crete, Greece), using limited data, Environmental Earth Sciences, 10.1007/s12665-015-4496-2, 2015. |
| 13. | Merheb, M., R. Moussa, C. Abdallah, F. Colin, C. Perrin, and N. Baghdadi, Hydrological response characteristics of Mediterranean catchments at different time scales: a meta-analysis, Hydrological Sciences Journal, doi:10.1080/02626667.2016.1140174, 2016. |
E. Rozos, A. Efstratiadis, I. Nalbantis, and D. Koutsoyiannis, Calibration of a semi-distributed model for conjunctive simulation of surface and groundwater flows, Hydrological Sciences Journal, 49 (5), 819–842, doi:10.1623/hysj.49.5.819.55130, 2004.
[Βαθμονόμηση ημικατανεμημένου μοντέλου για συνδυασμένη προσομοίωση των επιφανειακών και υπόγειων ροών]
Αναπτύχθηκε ένα μοντέλο υδρολογικής προσομοίωσης για τη συνδυασμένη αναπαράσταση των επιφανειακών και υπόγειων διεργασιών. Αποτελείται από ένα εννοιολογικό μοντέλο συγκέντρωσης της εδαφικής υγρασίας, βασισμένο σε μια εμπλουτισμένη έκδοση του μοντέλου δεξαμενής εδαφικής υγρασίας του Thornthwaite, ένα πολυκυτταρικό μοντέλο υπόγειας ροής τύπου Darcy, και ένα μοντέλο επιμερισμού των απολήψεων από τους διάφορους υδατικούς πόρους. Το προκύπτον ολοκληρωμένο σχήμα είναι εξαιρετικά ευέλικτο όσον αφορά την επιλογή της χρονικής (μηνιαία ή ημερήσια) και της χωρικής (λεκάνης απορροής, υδροφορέας) κλίμακας. Η βαθμονόμηση του μοντέλου περιελάμβανε διαδοχικές φάσεις εμπειρικής και αυτόματης βαθμονόμησης. Για την τελευταία, επινοήθηκε μια πρωτότυπη μέθοδος βελτιστοποίησης, με την ονομασία εξελικτικός αλγόριθμος ανόπτησης-απλόκου. Η αντικειμενική συνάρτηση περιλαμβάνει σταθμισμένα κριτήρια καλής προσαρμογής για πολλαπλές μεταβλητές και διαφορετικές περιόδους παρατηρήσεων, καθώς και όρους ποινής για τον περιορισμό των μη ρεαλιστικών τάσεων στην αποθήκευση του νερού και των αποκλίσεων από την παρατηρημένη στείρευση των πηγών. Το μοντέλο εφαρμόζεται στην εξαιρετικά πολύπλοκη λεκάνη απορροής του Βοιωτικού Κηφισό, στην Ελλάδα, για την οποία αναπαράγει με ακρίβεια τις κύριες αποκρίσεις, ήτοι τη απορροή εξόδου καθώς και άλλες σημαντικές συνιστώσες. Δίνεται έμφαση στην αρχή της φειδούς, η οποία συμβάλλει στην υπολογιστικά αποτελεσματική μοντελοποίηση. Αυτό είναι κρίσιμο, δεδομένου ότι το μοντέλο πρόκειται να ολοκληρωθεί σε ένα πλαίσιο στοχαστικής προσομοίωσης.
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/630/1/documents/2004HSJCalibrSemiDistrModel.pdf (445 KB)
Συμπληρωματικό υλικό:
Βλέπε επίσης: http://dx.doi.org/10.1623/hysj.49.5.819.55130
Άλλες εργασίες που αναφέρονται σ' αυτή την εργασία: Δείτε τις στο Google Scholar ή στο ResearchGate
Άλλες εργασίες που αναφέρονται σ' αυτή την εργασία (αυτός ο κατάλογος μπορεί να μην είναι ενημερωμένος):
| 1. | Ireson, A., C. Makropoulos and C. Maksimovic, Water resources modelling under data scarcity: Coupling MIKE BASIN and ASM groundwater model, Water Resources Management, 20(4), 567-590, 2006. |
| 2. | Goswami, M., and K.M. O'Connor, Comparative assessment of six automatic optimization techniques for calibration of a conceptual rainfall-runoff model, Hydrological Sciences Journal, 52(3), 432-449, 2007. |
| 3. | #Watershed Science Centre, Research Priorities for Source Water Protection: Filling the Gap between Science and Implementation, Final Report, 333 p., Trent University, Ontario, 2007. |
| 4. | #Burton, A., H. Fowler, C. Kilsby, and M. Marani, Investigation of intensity and spatial representations of rainfall within stochastic rainfall model, AquaTerra: Integrated modelling of the river-sediment-soil-groundwater system; advanced tools for the management of catchment areas and river basins in the context of global change, Deliverable H1.8, 57 pp., 2007. |
| 5. | Malpica, J.A., J.G. Rejas, and M.C. Alonso, A projection pursuit algorithm for anomaly detection in hyperspectral imagery, Pattern Recognition, 41(11), 3313-3327, 2008. |
| 6. | Burton, A., C.G. Kilsby, H.J. Fowler, P.S.P. Cowpertwait, and P.E. O'Connell, RainSim: A spatial–temporal stochastic rainfall modelling system, Environmental Modelling and Software, 23(12), 1356-1369, 2008. |
| 7. | Kourakos, G., and A. Mantoglou, Pumping optimization of coastal aquifers based on evolutionary algorithms and surrogate modular neural network models, Advances in Water Resources, 32(4), 507-521, 2009. |
| 8. | Wang, G.-S, J. Xia, and J.-F. Chen, A multi-parameter sensitivity and uncertainty analysis method to evaluate relative importance of parameters and model performance, Geographical Research, 29(2), 263-270, 2010. |
| 9. | Kustamar, S., S. Sari, Y. Erni, and Sunik, ITN-2 River basin hydrology model: A distributed conceptual model for predicting flood without using calibration, Dinamika Teknik Sipil, 10(3), 233-240, 2010. |
| 10. | #SIRRIMED (Sustainable use of irrigation water in the Mediterranean Region), D4.2 and D5.2 Report on Models to be Implemented in the District Information Systems (DIS) and Watershed Information Systems (WIS), 95 pp., Universidad Politécnica de Cartagena, 2011. |
| 11. | Mediero, L., L. Garrote, and F. J. Martín-Carrasco, Probabilistic calibration of a distributed hydrological model for flood forecasting, Hydrological Sciences Journal, 56(7), 1129–1149, 2011. |
| 12. | Flipo, N., C. Monteil, M. Poulin, C. de Fouquet, and M. Krimissa, Hybrid fitting of a hydrosystem model: Long term insight into the Beauce aquifer functioning (France), Water Recourses Research, 48, W05509, doi: 10.1029/2011WR011092, 2012. |
| 13. | Korichi, K., and A. Hazzab, Hydrodynamic investigation and numerical simulation of intermittent and ephemeral flows in semi-arid Regions: Wadi Mekerra, Algeria, Journal of Hydrology and Hydromechanics, 60(2), 125-142, 2012. |
| 14. | Wang, W.-C., C.-T. Cheng, K.-W. Chau, and D.-M. Xu, Calibration of Xinanjiang model parameters using hybrid genetic algorithm based fuzzy optimal model, Journal of Hydroinformatics, 14 (3), 784-799, 2012. |
| 15. | Evrenoglou, L., S. A. Partsinevelou, P. Stamatis, A. Lazaris, E. Patsouris, C. Kotampasi, and P. Nicolopoulou-Stamati, Children exposure to trace levels of heavy metals at the north zone of Kifissos River, Science of The Total Environment, 443(15), 650-661, 2013. |
| 16. | Kallioras, A., and P. Marinos, Water resources assessment and management of karst aquifer systems in Greece, Environmental Earth Sciences, 74(1), 83-100, doi:10.1007/s12665-015-4582-5, 2015. |
| 17. | #Christelis, V., and A. Mantoglou, Pumping optimization of coastal aquifers using radial basis function metamodels, Proceedings of 9th World Congress EWRA “Water Resources Management in a Changing World: Challenges and Opportunities”, Istanbul, 2015. |
| 18. | Christelis, V., and A. Mantoglou, Coastal aquifer management based on the joint use of density-dependent and sharp interface models, Water Resources Management, 30(2), 861-876, doi:10.1007/s11269-015-1195-4, 2016. |
| 19. | Merheb, M., R. Moussa, C. Abdallah, F. Colin, C. Perrin, and N. Baghdadi, Hydrological response characteristics of Mediterranean catchments at different time scales: a meta-analysis, Hydrological Sciences Journal, 61(14), 2520-2539, doi:10.1080/02626667.2016.1140174, 2016. |
| 20. | Tigkas, D., V. Christelis, and G. Tsakiris, Comparative study of evolutionary algorithms for the automatic calibration of the Medbasin-D conceptual hydrological model, Environmental Processes, 3(3), 629–644, doi:10.1007/s40710-016-0147-1, 2016. |
| 21. | Liao, S.-L., G. Li, Q.-Y. Sun, and Z.F. Li, Real-time correction of antecedent precipitation for the Xinanjiang model using the genetic algorithm, Journal of Hydroinformatics, 18(5), 803-815, doi:10.2166/hydro.2016.168, 2016. |
| 22. | Charizopoulos, N., and A. Psilovikos, Hydrologic processes simulation using the conceptual model Zygos: the example of Xynias drained Lake catchment (central Greece), Environmental Earth Sciences, 75:777, doi:10.1007/s12665-016-5565-x, 2016. |
| 23. | Christelis, V., and A. Mantoglou, Pumping optimization of coastal aquifers assisted by adaptive metamodelling methods and radial basis functions, Water Resources Management, 30(15), 5845–5859, doi:10.1007/s11269-016-1337-3, 2016. |
| 24. | Yu, X., C. Duffy, Y. Zhang, G. Bhatt, and Y. Shi, Virtual experiments guide calibration strategies for a real-world watershed application of coupled surface-subsurface modeling, Journal of Hydrologic Engineering, 04016043, doi:10.1061/(ASCE)HE.1943-5584.0001431, 2016. |
| 25. | Partsinevelou, Α.-S., and L. Evrenoglou, Heavy metal contamination in surface water and impacts in public health. The case of Kifissos River, Athens, Greece, International Journal of Energy and Environment, 10, 213-218, 2016. |
| 26. | #Christelis, V., V. Bellos, and G. Tsakiris, Employing surrogate modelling for the calibration of a 2D flood simulation model, Sustainable Hydraulics in the Era of Global Change: Proceedings of the 4th IAHR Europe Congress (Liege, Belgium, 27-29 July 2016), A. S. Erpicum, M. Pirotton, B. Dewals, P. Archambeau (editors), CRC Press, 2016. |
| 27. | Charizopoulos, N., A. Psilovikos, and E. Zagana, A lumped conceptual approach for modeling hydrological processes: the case of Scopia catchment area, Central Greece, Environmental Earth Sciences, 76:18, doi:10.1007/s12665-017-6967-0, 2017. |
| 28. | Christelis, V., and A. Mantoglou, Physics-based and data-driven surrogate models for pumping optimization of coastal aquifers, European Water, 57, 481-488, 2017. |
| 29. | Evrenoglou, L., A. S. Partsinevelou, and P. Nicolopoulou-Stamati, Correlation between concentrations of heavy metals in children’s scalp hair and the environment. A case study from Kifissos River in Attica, Greece, Global NEST Journal, 19, 2017. |
| 30. | Christelis, V., R. G. Regis, and A. Mantoglou, Surrogate-based pumping optimization of coastal aquifers under limited computational budgets, Journal of Hydroinformatics, 20(1), 164-176, doi:10.2166/hydro.2017.063, 2018. |
| 31. | Nguyen, V. T., and J. Dietrich, Modification of the SWAT model to simulate regional groundwater flow using a multi-cell aquifer, Hydrological Processes, 32(7), 939-953, doi:10.1002/hyp.11466, 2018. |
| 32. | Kopsiaftis, G., V. Christelis, and A. Mantoglou, Comparison of sharp interface to variable density models in pumping optimisation of coastal aquifers, Water Resources Management, 33(4), 1397-409, doi:10.1007/s11269-019-2194-7, 2019. |
| 33. | Christelis, V., G. Kopsiaftis, and A. Mantoglou, Performance comparison of multiple and single surrogate models for pumping optimization of coastal aquifers, Hydrological Sciences Journal, 64(3), 336-349, doi:10.1080/02626667.2019.1584400, 2019. |
| 34. | #Πετροπούλου, Μ., Ε. Ζαγγάνα, Ν. Χαριζόπουλος, Μ. Μιχαλοπούλου, Α. Μυλωνάς, και Κ. Περδικάρης, Εκτίμηση του υδρολογικού ισοζυγίου της λεκάνης απορροής του Πηνειού ποταμού Ηλείας με χρήση του μοντέλου «Ζυγός», 14ο Πανελλήνιο Συνέδριο της Ελληνικής Υδροτεχνικής Ένωσης (ΕΥΕ), Βόλος, 2019. |
| 35. | Rozos, E., A methodology for simple and fast streamflow modelling, Hydrological Sciences Journal, 65(7), 1084-1095, doi:10.1080/02626667.2020.1728475, 2020. |
| 36. | Oruc, S., I. Yücel, and A. Yılmaz, Investigation of the effect of climate change on extreme precipitation: Capital Ankara case, Teknik Dergi, 33(2), doi:10.18400/tekderg.714980, 2021. |
| 37. | Lafare, A. E. A., D. W. Peach, and A. G. Hughes, Use of point scale models to improve conceptual understanding in complex aquifers: an example from a sandstone aquifer in the Eden valley, Cumbria, UK, Hydrological Processes, 35(5), e14143, doi:10.1002/hyp.14143, 2021. |
| 38. | Hayder, A. M., and M. Al-Mukhtar, Modelling the IDF curves using the temporal stochastic disaggregation BLRP model for precipitation data in Najaf City, Arabian Journal of Geosciences, 14, 1957, doi:10.1007/s12517-021-08314-6, 2021. |
| 39. | Bemmoussat, A., K. Korichi, D. Baahmed, N. Maref, O. Djoukbala, Z. Kalantari, and S. M. Bateni, Contribution of satellite-based precipitation in hydrological rainfall-runoff modeling: Case study of the Hammam Boughrara region in Algeria, Earth Systems and Environment, 5, 873-881, doi:10.1007/s41748-021-00256-z, 2021. |
| 40. | Gutierrez, J. C. T., C. B. Caballero, S. M. Vasconcellos, F. M. Vanelli, and J. M. Bravo, Multi-objective calibration of Tank model using multiple genetic algorithms and stopping criteria, Brazilian Journal of Water Resources, 27, e31, doi:10.1590/2318-0331.272220220046, 2022. |
| 41. | Udoh, G. C., G. J. Udom, and E. U. Nnurum, Suitability of soils for foundation design, Uruan, South Southern Nigeria, International Journal of Multidisciplinary Research and Growth Evaluation, 4(4), 962-972, 2023. |
E. Rozos, I. Tsoukalas, K. Ripis, E. Smeti, and C. Makropoulos, Turning black into green: ecosystem services from treated wastewater, 13th IWA Specialized Conference on Small Water and Wastewater Systems, Athens, Greece, National Technical University of Athens, 2016, (υπό έκδοση).
[Φτιάχνοντας πράσινο από το μαύρο: οικοσυστημικές παροχές από επεξεργασμένα λύματα]
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/1600/1/documents/Manuscript_QiNArbH.pdf (509 KB)
E. Rozos, and C. Makropoulos, Preparing appropriate water policies for sd analysis: a broad-brush review on water conservation practices, 14th International Conference on Environmental Science and Technology (CEST2015), Global Network on Environmental Science and Technology, University of the Aegean, Rhodes, Greece, 2015.
[Πολιτικές διαχείρισης ζήτησης και ανάλυση με μοντέλο δυναμικής του συστήματος]
Η λειψυδρία είναι ένα από τα πιο σοβαρά σύγχρονα προβλήματα με μια συνεχώς αυξανόμενη λίστα των πληγεισών περιοχών. Σε απάντηση, αμφότεροι οι διεθνείς οργανισμοί και οι τοπικές κυβερνήσεις έχουν αναγνωρίσει επίσημα αυτό το πρόβλημα και έχουν ενεργήσει αναλόγως, είτε με τη χρηματοδότηση σχετικών ερευνητικών προγραμμάτων (η επιστημονική κοινότητα μελετάει τη λειψυδρία τις τελευταίες δεκαετίες), είτε με απ 'ευθείας λήψη μέτρων διαχείρισης της ζήτησης του νερού ή με κατάλληλες επιδοτήσεις. Ως αποτέλεσμα, υπάρχουν σήμερα παραδείγματα καλών πρακτικών/τεχνικών που επιτυγχάνουν σημαντική μείωση της ζήτησης νερού. Η επιστημονική κοινότητα, εκτός από το να προτείνει νέες ιδέες, παρέχει επίσης κριτικές και σχόλια σε αυτές τις πρακτικές/τεχνικές μέσω επιστημονικών δημοσιεύσεων, οι οποίες είναι συνήθως ενδελεχείς αξιολογήσεις των διαφόρων εφαρμογών με βάση κάποια συγκεκριμένη στρατηγική, που εφαρμόζεται σε μια συγκεκριμένη κλίμακα και εξυπηρετούν ένα μόνο τομέα. Αυτά τα σχόλια είναι πολύτιμες πηγές για περαιτέρω εξειδικευμένες μελέτες και μπορούν να χρησιμεύσουν ως κατευθυντήριες γραμμές για την περαιτέρω εφαρμογή παρόμοιων τεχνικών. Ωστόσο, ο στόχος αυτών των σχολίων δεν είναι να παρέχουν μια ευρεία εικόνα των διαθέσιμων επιλογών που είναι κατάλληλες για κάθε μέρος του αστικού κύκλου του νερού. Σε αυτή τη μελέτη, επιχειρείται να δοθεί μια γενική ιδέα αυτής της «ευρύτερης εικόνας» με την παροχή ενός ευρετηρίου των αντιπροσωπευτικών βέλτιστων πρακτικών. Για την κατάρτιση αυτού του ευρετηρίου, πρώτον, οι επιτυχημένες εφαρμογές της διαχείρισης των υδάτων που βρέθηκαν στη βιβλιογραφία ταξινομήθηκαν χρησιμοποιώντας τρεις κατηγορίες: τον τομέα, την κλίμακα εφαρμογής και τη στρατηγική για τη μείωση της κατανάλωσης του νερού. Στη συνέχεια, τα βασικά χαρακτηριστικά των αντιπροσωπευτικών βέλτιστων πρακτικών συγκεντρώθηκαν και παρουσιάστηκαν με ένα συμπαγή και οργανωμένο τρόπο. Αυτό ανέδειξε τις βέλτιστες πρακτικές διαχείρισης των υδάτων που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για να διαμορφώσουν κατάλληλα αντιπροσωπευτικές πολιτικές για το νερό όπως αυτές προκύπτουν από την ανάλυση της δυναμικής του συστήματος, η οποία θα λαμβάνει υπόψη διάφορες κοινωνικο-οικονομικές παραμέτρους. Αυτό θα διευκολύνει ενδεχομένως μια γρήγορη υιοθέτηση των πλέων υποσχόμενων επιλογών για κάθε τύπο εφαρμογής.
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/1573/1/documents/CEST2015_00131_Presentation.pdf (612 KB)
Συμπληρωματικό υλικό:
E. Rozos, and C. Makropoulos, Urban regeneration and optimal water demand management, 14th International Conference on Environmental Science and Technology (CEST2015), Global Network on Environmental Science and Technology, University of the Aegean, Rhodes, Greece, 2015.
[Βέλτιστη διαχείριση νερού σε ανάπλαση αστικής περιοχής]
Η αύξηση της λειψυδρίας έχει επιστήσει την προσοχή στη διαχείριση της αστικής ζήτησης του νερού, η οποία μπορεί να επιτευχθεί μέσω του ανασχεδιασμού του αστικού κύκλου του νερού, προκειμένου να εφαρμοστούν πρακτικές επαναχρησιμοποίησης νερού. Παραδείγματα αυτών των νέων πρακτικών περιλαμβάνουν τη χρήση τοπικά επεξεργασμένου νερού για μια ποικιλία χρήσεων μη πόσιμου στο νοικοκυριό ή σε κλίμακα γείτονας. Ωστόσο, ο επιτυχής σχεδιασμός και η εφαρμογή αυτών των νέων πρακτικών δεν είναι απλός. Η αποτελεσματικότητα ενός συστήματος συλλογής όμβριων υδάτων, για παράδειγμα, μπορεί να μειωθεί σημαντικά εάν η τοπική δεξαμενή είναι υπό-διαστασιολογημένη, ενώ η μέγιστη απόδοση επιτυγχάνεται με τη χωρητικότητα της δεξαμενής να υπερβαίνει ένα όριο, το οποίο εξαρτάται από το στατιστικό προφίλ αμφοτέρων της ζήτησης και της προσφοράς (βροχόπτωση). Ο προσδιορισμός του ορίου αυτού απαιτεί μοντελοποίηση του συστήματος ανακύκλωσης όμβριων υδάτων με τη χρήση μακράς ιστορικής χρονοσειράς (ή συνθετικής που παράγεται με στοχαστικό μοντέλο) για να αναπαραχθούν ορθά τα στατιστικά χαρακτηριστικά της προσφοράς/ζήτησης. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι οι δεξαμενές per se είναι σχετικά φθηνές, αλλά ο χώρος για να την εγκατάσταση τους και οι απαιτούμενες παρασκευαστικές εργασίες (π.χ. εκσκαφές σε περίπτωση που είναι υπόγεια η εγκατάσταση) μπορεί να έχουν σημαντικό κόστος. Ως εκ τούτου, είναι επιτακτική ανάγκη να προσδιοριστούν σωστά η βέλτιστη χωρητικότητα της δεξαμενής. Μια άλλη δαπανηρή εγκατάσταση που απαιτείται για ένα σύστημα ανακύκλωσης όμβριων υδάτων είναι η διπλή δικτύωση, η οποία, στην περίπτωση της μετασκευής, μεταφράζεται σε ακριβές παρεμβάσεις υδραυλικών εγκαταστάσεων των οποίων η περίοδος αποπληρωμής (αν υπάρχουν) είναι πολύ μεγάλη. Ωστόσο, η διπλή δικτύωση μπορεί να εφαρμοστεί εύκολα κατά τη διάρκεια της κατασκευής ενός κτιρίου. Μια τέτοια ευκαιρία προσφέρεται στην περιοχή του Ελαιώνα, Αθήνα, Ελλάδα. Πρόσφατα, αυτή η περιοχή έχει προσελκύσει την προσοχή πολλών πολεοδόμων, οι οποίοι έχουν προτείνει εναλλακτικά σενάρια ανάπλασης: το Αγροτικό (η περιοχή ως δεξαμενή πράσινου για την περιβάλλουσα πόλη), το Αστικο-Αγροτικό (εκτεταμένες περιοχές πρασίνου, μαζί με κατοικημένες περιοχές και υπηρεσίες μεταφορών) και το Μητροπολιτικό (μετατροπή του Ελαιώνα στη νέα κεντρική επιχειρηματική περιοχή της Αθήνας). Σε αυτή τη μελέτη, αυτά τα τρία εναλλακτικά σενάρια ανάπλασης αξιολογήθηκαν με το UWOT. Το UWOT είναι ένα μοντέλο αστικού νερού που προσομοιώνει τη δημιουργία, τη συγκέντρωση και δρομολόγηση των σημάτων ζήτησης (ζήτησης για πόσιμο νερό, ζήτηση απορροής ομβρίων, και ζήτηση εκκένωσης λυμάτων). Κατ 'αρχάς, το UWOT χρησιμοποιήθηκε για «σάρωση» των δικτύων ύδρευσης των τριών σεναρίων (υποθέτοντας συμβατικό δίκτυο νερού) έτσι ώστε να εντοπίσει τις πιο έντονες καταναλώσεις νερού. Στη συνέχεια, ένα τοπικό σύστημα συλλογής βρόχινου νερού εισήχθη στα δίκτυα των μεγάλων καταναλωτών νερού για την επί τόπου μείωση της ζήτησης του νερού. Τέλος, το UWOT μαζί με έναν αλγόριθμο βελτιστοποίησης χρησιμοποιήθηκαν για να διαστασιολογηθεί σωστά αυτό το σύστημα συλλογής των όμβριων υδάτων. Τα αποτελέσματα της βελτιστοποίησης έδειξαν ότι ο όγκος απορροής θα μπορούσε να μειωθεί σημαντικά, πράγμα που θα βελτιώσει περαιτέρω το οικολογικό αποτύπωμα της σχεδιαζόμενης ανάπλασης.
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/1572/1/documents/CEST2015_00129_RozosEtAl.pdf (230 KB)
Συμπληρωματικό υλικό:
E. Rozos, Y. Photis, and C. Makropoulos, Water demand management in the expanding urban areas of south Attica, 14th International Conference on Environmental Science and Technology (CEST2015), Global Network on Environmental Science and Technology, University of the Aegean, Rhodes, Greece, 2015.
[Διαχείριση αστικής ζήτησης στην επεκτεινόμενη νότια Αττική]
Οι σύγχρονες αποκεντρωμένες υδρο-ευαίσθητες τεχνολογίες (συμπεριλαμβανομένων, για παράδειγμα γκρι ανακύκλωση του νερού και συλλογή όμβριων υδάτων) επιτρέπουν την επαναχρησιμοποίηση του νερού σε κλίμακα νοικοκυριού ή γειτονιάς. Τέτοιες επιλογές μπορούν να μειώσουν την πίεση στην υποδομή και να ανακουφίσουν την ανάγκη για αναβάθμιση της κεντρικής υποδομής, μειώνοντας έτσι το κόστος της αστικής ανάπτυξης. Για να μελετηθούν τα οφέλη των υδρο-ευαίσθητων τεχνολογιών στην επέκταση των αστικών περιοχών, ένα μοντέλο αστικού κύκλου του νερού και ένα μοντέλο χρήσης γης συνδέθηκαν. Το πρώτο, το UWOT, προσομοιώνει τη δημιουργία, τη συγκέντρωση και δρομολόγηση των σημάτων ζήτησης (ζήτηση για πόσιμο νερού, ζήτηση εκφόρτισης απορροής, και ζήτηση εκφόρτισης λυμάτων). Το δεύτερο, το Sleuth, είναι ένα μοντέλο κυτταρικών αυτομάτων αλλαγής αστικών χρήσεων γης (βλ. GIGALOPOLIS). Η σύζευξη των UWOT και Sleuth δοκιμάστηκε στη Νότια Αττική. Το μοντέλο κυτταρικού αυτόματου χρησιμοποίησε μια ομάδα διακεκριμένων μονάδων για την προσομοίωση της εξέλιξης των χρήσεων γης της περιοχής μελέτης. Για το λόγο αυτό κατηγορίες χρήσεων γης διαμορφώθηκαν με βάση ένα σύνολο προκαθορισμένων κριτηρίων. Τα κριτήρια της ταξινόμησης της Νότιας Αττικής ήταν ο πληθυσμός ανά κύτταρο, η συνολική δομημένη έκταση ανά κύτταρο και ο πληθυσμός ανά κτίριο. Το Sleuth βαθμονομήθηκε χρησιμοποιώντας τα στοιχεία της απογραφής 2001-2011. Στη συνέχεια, το Sleuth χρησιμοποιήθηκε για την προσομοίωση της αστικής επέκτασης και της εντατικοποίησης. Η περίοδος προσομοίωσης εκτείνονταν από το 2011 έως το 2031. Ακολούθως, τα αποτελέσματα του Sleuth τροφοδοτήθηκαν στο UWOT, στο οποίο προσομοιώνεται το συμβατικό δίκτυο της περιοχής αυτής για την εκτίμηση της εξέλιξης της ζήτησης νερού, της απορροή ομβρίων και ακαθάρτων. Τέλος, μια αλληλουχία από προσομοιώσεις διεξήχθησαν υποθέτοντας ότι το δίκτυο όλων των νέων κτιρίων (χτίστηκαν μεταξύ 2011 και 2031) ενσωμάτωσαν συστήματα εξοικονόμησης νερού και οι όποιες εγκαταστάσεις συστημάτων εξοικονόμησης νερού στα υπάρχοντα κτίρια (αυτά που κατασκευάστηκαν πριν το 2011) έγινε με σταθερό ρυθμό διείσδυσης. Η μόνη διαφορά μεταξύ των προσομοιώσεων της αλληλουχίας ήταν ο χρόνος από την έναρξη της εγκατάστασης συστημάτων εξοικονόμησης νερού. Αυτό παρείχε ένα νομογράφημα με μια ομάδα γραμμών που αντιστοιχούν στη ζήτηση για πόσιμο νερού για διαφορετικές χρονικές στιγμές παρέμβασης και διάφορα ποσοστά διείσδυσης. Αυτό το νομογράφημα θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την υποστήριξη είτε του σχεδιασμού της επέκτασης των υπηρεσιών ύδατος σε πρόσφατα αστικοποιημένες περιοχές ή/και τις αποφάσεις σχετικά με την αύξηση της συντήρησης και της ικανότητας των υφιστάμενων υποδομών.
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/1571/1/documents/CEST2015_00128_RozosEtAl.pdf (268 KB)
Συμπληρωματικό υλικό:
E. Rozos, S. Baki, D. Bouziotas, and C. Makropoulos, Exploring the link between urban development and water demand: The impact of water-aware technologies and options, Computing and Control for the Water Industry (CCWI) 2011, Exeter, UK, CCWI2011-311, University of Exeter, 2011.
[Διερεύνηση της σχέσης μεταξύ αστικής ανάπτυξης και ζήτησης νερού: Η συμβολή των σύγχρονων τεχνολογιών ανακύκλωσης]
Στον συμβατικό πολεοδομικό σχεδιασμό όλη η ζήτηση νερού καλύπτεται αποκλειστικά από πόσιμο νερό και το χρησιμοποιημένο νερό θεωρείται ως λύματα που απομακρύνονται μέσω του αποχετευτικού δικτύου. Ένα από τα μειονεκτήματα αυτής της πρακτικής είναι ότι η επέκταση της αστικής ζώνης επιφέρει επιπλέον φορτίο στις υφιστάμενες υποδομές ύδρευσης και αποχέτευσης, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε υπέρβαση της παροχετευτικότητας. Σε τέτοιες περιπτώσεις, η απαιτούμενη αναβάθμιση των υφιστάμενων υποδομών είναι αργή και δυνητικά πολύ δαπανηρή. Από την άλλη πλευρά, τα σύγχρονα αποκεντρωμένα συστήματα ανακύκλωσης νερού και συλλογής ομβρίων επιτρέπουν την επαναχρησιμοποίηση του νερού σε κλίμακα νοικοκυριού ή γειτονιάς. Αυτές οι τεχνολογίες μειώνουν το φορτίο στις υποδομές και ελαχιστοποιούν την ανάγκη για αναβάθμιση των κεντρικών υποδομών, μειώνοντας έτσι το κόστος της αστικής ανάπτυξης. Σε μια προσπάθεια να ποσοτικοποιηθούν τα πιθανά οφέλη των τεχνολογιών αυτών συνδυάστηκε ένα μοντέλο κύκλου αστικού νερού με ένα μοντέλο χρήσης γης βασισμένο στα κυψελοειδή αυτόματα (Celular Automata). Το μοντέλο χρήση γης παράγει τα σενάρια της αστικής ανάπτυξης, τα οποία στη συνέχεια αξιολογούνται με τη χρήση του μοντέλου κύκλου αστικού νερού. Η αξιολόγηση βασίζεται σε δείκτες όπως η ζήτηση πόσιμου νερού, η μέγιστη απορροή ομβρίων και ο όγκος των παραγόμενων υγρών αποβλήτων. Το τελικό αποτέλεσμα είναι η αναπαράσταση της εξέλιξης αυτών των δεικτών ως συνάρτηση της αστικής ανάπτυξης για την περίπτωση συμβατικών και καινοτόμων τεχνολογιών/πρακτικών.
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/1152/1/documents/CCWI2011_311.pdf (476 KB)
Συμπληρωματικό υλικό:
Άλλες εργασίες που αναφέρονται σ' αυτή την εργασία (αυτός ο κατάλογος μπορεί να μην είναι ενημερωμένος):
| 1. | Tong Thi Hoang Duong, Avner Adin, David Jackman, Peter van der Steen, Kala Vairavamoorthy, Urban water management strategies based on a total urban water cycle model and energy aspects – Case study for Tel Aviv, Urban Water Journal, Vol. 8, Iss. 2, 2011. |
C. Makropoulos, E. Rozos, and D. Butler, Urban water modelling and the daily time step: issues for a realistic representation, 8th International Conference on Hydroinformatics 2009, Concepcion, Chile, Curran Associates, Inc., 57 Morehouse Lane Red Hook, NY 12571 USA, 2011.
[Μοντελοποίηση αστικού νερού και ημερήσιο χρονικό βήμα: ζητήματα για μια ρεαλιστική αναπαράσταση]
Η ολιστική μοντελοποίηση του κύκλου του αστικού νερού γίνεται ολοένα και πιο επιτακτική εξαιτίας της τάσης για ενσωμάτωση συστημάτων ανακύκλωσης τα οποία στοχεύουν στην επίτευξη της αειφορίας. Τα μοντέλα κύκλου του αστικού νερού χρησιμοποιούν ημερήσιο χρονικό βήμα που ταιριάζει στη φύση του προβλήματος που επιλύουν. Παρόλα αυτά, η επιλογή του οποιουδήποτε χρονικού βήματος ενέχει σιωπηρές παραδοχές οι οποίες μπορεί να επηρεάσουν σημαντικά την απόδοση ενός μοντέλου. Μια τέτοια παραδοχή αφορά στη μοντελοποίηση της λειτουργίας μιας δεξαμενής και συγκεκριμένα στη σύμβαση που υιοθετείται για τη σειρά με την οποία υπολογίζονται στο ισοζύγιο οι διεργασίες της υπερχείλισης και απόληψης από τη δεξαμενή. Οι δύο επικρατέστερες συμβάσεις ονομάζονται YAS (Yield After Spill, απόληψη μετά τον υπολογισμό της υπερχείλισης) και YBS (Yield Before Spill, απόληψη πριν τον υπολογισμό της υπερχείλισης). Σε αυτή την εργασία χρησιμοποιήθηκε το εργαλείο UWOT (Urban Water Optioneering Tool) για να εξεταστούν τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των δύο αυτών συμβάσεων. Μελετήθηκαν μια σειρά από τεχνολογικά σχήματα για να εξαχθούν συμπεράσματα που αφορούν σε πρακτικές μοντελοποίησης αυτών. Διαφάνηκε ότι η ευαισθησία της μοντελοποίησης στις συμβάσεις YAS και YBS εξαρτάται από το σύστημα ανακύκλωσης που μελετάται. Σε συνήθεις συνθήκες η σύμβαση YBS με ημερήσιο χρονικό βήμα διαστασιολογεί τις δεξαμενές πολύ κοντά στις τιμές που αποκτώνται με ωριαίο χρονικό βήμα. Παρόλα αυτά η σύμβαση YAS είναι η ενδεδειγμένη για τον υπολογισμό της πλημμυρικής απορροής.
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/917/1/documents/conf188a275_Fin2.pdf (114 KB)
I. Nalbantis, E. Rozos, G. M. T. Tentes, A. Efstratiadis, and D. Koutsoyiannis, Integrating groundwater models within a decision support system, Proceedings of the 5th International Conference of European Water Resources Association: "Water Resources Management in the Era of Transition", edited by G. Tsakiris, Athens, 279–286, European Water Resources Association, 2002.
[Ένταξη μοντέλων υπόγειων νερών σε σύστημα υποστήριξης αποφάσεων]
Επιχειρείται η ολοκλήρωση μοντέλων υπόγειας ροής στο σύστημα υποστήριξης αποφάσεων (Decision Support System, ΣΥΑ) ΥΔΡΟΝΟΜΕΑΣ, το οποίο εξειδικεύεται στη διαχείριση συστημάτων πολλαπλών ταμιευτήρων. Αυτό θα βοηθήσει στη διαχείριση συνδυαστικών σχημάτων χρήσεων. Το ΣΥΑ χρησιμοποιείται σήμερα για την ύδρευση της Αθήνας. Το σύστημα που προσομοιώνεται είναι η λεκάνη του Βοιωτικού Κηφισού και ο υποκείμενος καρστικός υδροφορέας της. Το καρστ παρέχει νερό για τις τοπικές ανάγκες άρδευσης όπως επίσης και για τις ανάγκες ύδρευσης της Αθήνας. Επιπλέον, οι επιφανειακές εκροές της λεκάνης αποτελούν το μεγαλύτερο μέρος της απορροής της λίμνης Υλίκης, ενός από τους τρεις σημαντικότερους ταμιευτήρες της Αθήνας. Εξετάζονται τρία εναλλακτικά μοντέλα, διαφορετικού επιπέδου πολυπλοκότητας. Το πρώτο μοντέλο είναι ένα πολυκυτταρικό μοντέλο που προσομοιώνει την επιφανειακή απορροή της λεκάνης σε συνδυασμό με την υπόγεια ροή. Το δεύτερο μοντέλο είναι ένα εννοιολογικό αδιαμέριστο μοντέλο, ενώ το τρίτο είναι ένα υφιστάμενο κατανεμημένο μοντέλο υπόγειας ροής που βασίζεται στο MODFLOW. Πειραματισμοί με διαφορετικά σενάρια διαχείρισης επιτρέπουν την εξαγωγή συμπερασμάτων σχετικών με την αποδοτικότητα και καταλληλότητα των τριών αυτών μοντέλων, στα πλαίσια της ολοκλήρωσής τους με το ΣΥΑ.
Σημείωση:
Η εργασία αναδημοσιεύτηκε στο συλλογικό τόμο της Εθνικής Επιτροπής κατά της Ερημοποίησης "Ερημοποίηση - Επιστημονικές εργασίες Ελλήνων συγγραφέων", επιμέλεια Ο. Βαρελίδης, Ν. Γιάσογλου και Σ. Λιβέρης, Υπουργείο Αγροτικής Ανάπτυξης και Τροφίμων, Αθήνα 2004.
Πλήρες κείμενο:
Άλλες εργασίες που αναφέρονται σ' αυτή την εργασία (αυτός ο κατάλογος μπορεί να μην είναι ενημερωμένος):
| 1. | #Dentinho, T.P., R. Minciardi, M. Robba, R. Sacile & V. Silva, Impacts of agriculture and dairy farming on groundwater quality: an optimization problem. In: Voinov, A. et al. (eds.), Proceedings of the iEMSs 3rd Biennial Meeting, Burlington, USA, 2006. |
| 2. | #Giupponi, C., Sustainable Management of Water Resources: An Integrated Approach, 361 pages, Edward Elgar Publishing (ISBN 1845427459), 2006. |
| 3. | #Barlebo, H.C. (ed.), State-of-the-art report with users’ requirements for new IWRM tools, NeWater, www.newater.info, 2006. |
| 4. | #Dentinho, T. et al, The architecture of a decision support system (DSS) for groundwater quality preservation in Terceira Island (Azores), Integrated Water Management: Practical Experiences and Case Studies, P. Meire et al. (eds.), Springer, 2007. |
| 5. | #Lowry, T. S., S. A. Pierce, V. C. Tidwell, and W. O. Cain, Merging spatially variant physical process models under an optimized systems dynamics framework, Technical Report, Sandia National Laboratories, 67 p., 2007. |
| 6. | Bandani, E. and M. A. Moghadam, Application of groundwater mathematical model for assessing the effects of Galoogah dam on the Shooro aquifer, Iran, European Journal of Scientific Research, 54 (4), 499-511, 2011. |
| 7. | Golchin, I., M. A. Moghaddam and N. Asadi, Numerical study of groundwater flow in Iranshahr plain aquifer, Iran, Middle-East Journal of Scientific Research, 8 (5), 975-983, 2011. |
| 8. | #Minciardi, R., M. Robba, and R. Sacile, Environmental Decision Support Systems for soil pollution control and prevention, Soil Remediation, L. Aachen and P. Eichmann (eds.), Chapter 2, 45-85, Nova Science Publishers, 2011. |
| 9. | #Pierce, S. a., J. M. Sharp Jr, and D. J. Eaton, Decision support systems and processes for groundwater, Integrated Groundwater Management: Concepts, Approaches and Challenges, A. J. Jakeman, O. Barreteau, R. J. Hunt, J.-D. Rinaudo, A. Ross (editors), 639-665, Springer, doi:10.1007/978-3-319-23576-9_25, 2016. |
C. Makropoulos, E. Rozos, and C. Maksimovic, Developing An Integrated Modelling System For Blue-Green Solutions, HIC 2014 – 11th International Conference on Hydroinformatics, New York City, USA, HIC2014-216, Αύγουστος 2014.
[Αναπτύσσοντας ένα ολοκληρωμένο σύστημα μοντελοποίησης για μπλε-γκρι λύσεις]
Οι μπλε-πράσινες παρεμβάσεις αντιπροσωπεύουν το επόμενο επίπεδο της ολοκλήρωσης για βιώσιμες πόλεις: αυτό του ολοκληρωμένου σχεδιασμού, λειτουργίας και διαχείρισης του αστικού νερού και αστικού πρασίνου. Η βασική ιδέα είναι ότι μια πιο ολιστική προσέγγιση του σχεδιασμού των υποδομών θα παρουσιάσει ένα πολλαπλών ωφελειών σενάριο, στο οποίο το αστικό πράσινο θα χρησιμοποιηθεί ως υποδομή για τις υπηρεσίες ύδατος (π.χ. άμβλυνση των αστικών πλημμυρών), ενώ οι αστικές υποδομές ύδρευσης θα χρησιμοποιούνται ως πηγή άρδευσης για αστικό πράσινο, αυξάνοντας τις επιδόσεις τους, μειώνοντας τα αποτελέσματα της θερμικής νησίδας και αυξάνοντας τις οικοσυστημικές υπηρεσίες. Ωστόσο, αυτή η έμφαση στην ολοκλήρωση φέρνει στο προσκήνιο μια άλλη ανάγκη: την ανάπτυξη μοντέλων και εργαλείων ικανά να διερευνήσουν τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των διαφόρων πράσινων και μπλε στοιχείων και διαδικασιών του συστήματος. Αυτό το «οικοσύστημα» των μοντέλων και εργαλείων παρουσιάζει μια πρόκληση όσον αφορά την ανάπτυξη του. Το άρθρο αυτό αναλύει τις προκλήσεις αυτές και προτείνει μια προσέγγιση τριών επιπέδων για την οικοδόμηση ενός ολοκληρωμένου συστήματος μοντελοποίησης το οποία είναι σε θέση: (α) να υποστηρίξει την επιλογή των κατάλληλων μοντέλων, (β) να διευκολύνει τη σύνδεση τους στο χρόνο εκτέλεσης και (γ) να επιτρέπει την ομογενή παρουσίαση των αποτελεσμάτων από τα διάφορα μοντέλα που να υποστηρίζουν τη λήψη αποφάσεων. Η χρήση των προτύπων, σε αυτή την περίπτωση OpenMI, εξετάζονται υπό το πρίσμα της προτεινόμενης προσέγγισης. Η σύλληψη αυτή παρουσιάζεται χρησιμοποιώντας ένα περιορισμένο σύνολο απλών μοντέλων που έχουν αναπτυχθεί για τον μπλε-πράσινο σχεδιασμό και τα προκαταρκτικά αποτελέσματα παρουσιάζονται και αναλύονται.
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/1489/1/documents/HIC2014-216.pdf (369 KB)
E. Rozos, A. D. Koussis, and D. Koutsoyiannis, Efficient discretization in finite difference method, European Geosciences Union General Assembly 2015, Geophysical Research Abstracts, Vol. 17, Vienna, EGU2015-9608, doi:10.13140/RG.2.1.3140.1044, European Geosciences Union, 2015.
[Αποτελεσματική διακριτοποίηση στη μέθοδο πεππερασμένων διαφορών]
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/1527/2/documents/Poster_Hunt_8iyZUe2.pdf (534 KB)
Συμπληρωματικό υλικό:
Βλέπε επίσης: http://dx.doi.org/10.13140/RG.2.1.3140.1044
E. Rozos, D. Nikolopoulos, A. Efstratiadis, A. Koukouvinos, and C. Makropoulos, Flow based vs. demand based energy-water modelling, European Geosciences Union General Assembly 2015, Geophysical Research Abstracts, Vol. 17, Vienna, EGU2015-6528, European Geosciences Union, 2015.
[Μοντελοποίηση νερού-ενέργειας βάσει ροής έναντι βάσει ζήτησης]
Η ροή νερού στα συστήματα παραγωγής υδροηλεκτρικής ισχύος χρησιμοποιείται συχνά κατάντη για να καλύψει άλλου είδους ζήτησης, όπως η άρδευση και ύδρευση. Ωστόσο, η κλασσική περίπτωση είναι ότι η ζήτηση ενέργειας (λειτουργία του εργοστασίου υδροηλεκτρικής ενέργειας) και η ζήτηση του νερού δεν συμπίπτουν χρονικά. Επιπλέον, η εισροή του νερού μέσα σε μία δεξαμενή είναι μια στοχαστική διεργασία. Τα πράγματα γίνονται πιο περίπλοκα αν ανανεώσιμες πηγές ενέργειας (ανεμογεννήτριες ή φωτοβολταϊκά πάνελ) περιλαμβάνονται στο σύστημα. Για το λόγο αυτό, η αξιολόγηση και βελτιστοποίηση της λειτουργίας των συστημάτων υδροηλεκτρικής ενέργειας είναι δύσκολες εργασίες που απαιτούν υπολογιστικά μοντέλα. Αυτή η μοντελοποίηση δεν θα πρέπει να προσομοιώνει μόνο το ισοζύγιο του νερού των δεξαμενών και την παραγωγή/ κατανάλωση ενέργειας (αντλησιοταμίευση), αλλά θα πρέπει επίσης να λαμβάνει υπόψη τους περιορισμούς που επιβάλλονται από το φυσικό ή τεχνητό δίκτυο νερού με τη χρήση αλγορίθμου δρομολόγησης ροή. Ο ΥΔΡΟΝΟΜΕΑΣ, για παράδειγμα, χρησιμοποιεί μια κομψή μαθηματική προσέγγιση (γράφο) για τον υπολογισμό της ροής σε ένα δίκτυο νερού με βάση: τις απαιτήσεις (χρονοσειρές εισροών), τη διαθεσιμότητα του νερού (προσομοιώνεται) και την ικανότητα των συστατικών μετάδοσης (ιδιότητες των καναλιών, ποταμών , αγωγών, κλπ). Οι χρονοσειρές εισόδου της ζήτησης πρέπει να εκτιμηθούν από ένα άλλο μοντέλο και να συνδεθούν με τους αντίστοιχους κόμβους του δικτύου. Ένα μοντέλο που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την εκτίμηση αυτών των χρονοσειρών είναι το UWOT. Το UWOT είναι ένα bottom up μοντέλο αστικού κύκλου του νερού που προσομοιώνει την γέννηση, συνάθροιση και δρομολόγηση των σημάτων ζήτησης νερού. Σε αυτή τη μελέτη, διερευνούμε τις δυνατότητες του UWOT στην προσομοίωση της λειτουργίας των πολύπλοκων συστημάτων υδραυλικών έργων που περιλαμβάνουν παραγωγή ενέργειας. Το προφανές πλεονέκτημα αυτής της προσέγγισης είναι η χρήση ενός απλού μοντέλου αντί ενός για την εκτίμηση των απαιτήσεων και ενός άλλου για την προσομοίωση του συστήματος. Μια εφαρμογή του UWOT σε ένα σύστημα μεγάλης κλίμακας επιχειρείται στην ηπειρωτική Ελλάδα σε μια περιοχή έκτασης πάνω από 130x170 km2. Οι προκλήσεις, οι ιδιαιτερότητες και τα πλεονεκτήματα της προσέγγισης μελετώνται και εξετάζονται κριτικά.
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/1525/2/documents/Poster_UWOT.pdf (307 KB)
Συμπληρωματικό υλικό:
A. Koukouvinos, D. Nikolopoulos, A. Efstratiadis, A. Tegos, E. Rozos, S.M. Papalexiou, P. Dimitriadis, Y. Markonis, P. Kossieris, H. Tyralis, G. Karakatsanis, K. Tzouka, A. Christofides, G. Karavokiros, A. Siskos, N. Mamassis, and D. Koutsoyiannis, Integrated water and renewable energy management: the Acheloos-Peneios region case study, European Geosciences Union General Assembly 2015, Geophysical Research Abstracts, Vol. 17, Vienna, EGU2015-4912, doi:10.13140/RG.2.2.17726.69440, European Geosciences Union, 2015.
[Ολοκληρωμένη διαχείριση νερού και ανανεώσιμης ενέργειας: η μελέτη περίπτωσης της περιοχής Αχελώου-Πηνειού]
Στο πλαίσιο του έργου «Συνδυασμένα συστήματα ανανεώσιμων πηγών για αειφoρική ενεργειακή ανάπτυξη» (CRESSENDO), αναπτύξαμε ένα πρωτότυπο πλαίσιο στοχαστικής προσομοίωσης για τον βέλτιστο σχεδιασμό και διαχείριση μεγάλης κλίμακας υβριδικών συστημάτων ανανεώσιμης ενέργειας, όπου η υδροηλεκτρική ενέργεια έχει τον κυρίαρχο ρόλο. Η μεθοδολογία κια τα σχετικά υπολογιστκά εργαλεία ελέγχονται σε δύο μεγάλες γειτονικές λεκάνες της Ελλάδας (Αχελώος, Πηνειός) που εκετίνονται σε 15 500 km2 (12% της Ελληνικής επικράτειας). Ο ποταμός Αχελώος χαρακτηρίζεται από πολύ υψηλή απορροή και φιλοξενεί το ~40% της εγκατεστημένης υδροηλεκτρικής ισχύος της Ελλάδας. Από την άλλη πλευρά, η πεδιάδα της Θεσσαλίας που αποστραγγίζεται στον Πηνειό – μια αγροτική περιοχή κλειδί για την εθνική οικονομία – υποφέρει συχνά από ανεπάρκεια νερού και συστηματική περιβαλλοντική υποβάθμιση. Οι δύο λεκάνες συνδέονται μέσω έργων εκτροπής, υφιστάμενων και δομολογημένων, διαμορφώνοντας έτσι ένα μοναδικό υδροσύστημα μεγάλης κλίμακας, το μέλλον του οποίου υπήρξε αντικείμενο έντονης διαμάχης. Η περιοχή μελέτης αντιμετωπίζεται ως ένα υποθετικά κλειστό, ενεργειακά αυτόνομο σύστημα, ώστε να αξιολογηθούν οι προοπτικές αειφόρου ανάπτυξης των υδατικών και ενεργειακών πόρων του. Στο πλαίσιο αυτό αναζητείται μια αποτελεσματική διαμόρφωση των αναγκαίων υδραυλικών έργων και έργων ανανεώσιμης ενέργειας, μέσω ολοκληρωμένης μοντελοποίησης του υδατικού και ενεργειακού ισοζυγίου της περιοχής. Εξετάζουμε διάφορα σενάρια ενεργειακής ζήτησης για οικιακή, βιομηχανική και γεωργική χρήση, υποθέτοντας ότι μέρος της ζήτησης καλύπτεται από αιολική και ηλιακή ενέργεια, ενώ η περίσσεια ή το έλλειμμα ενέργειας ρυθμίζεται μέσω των μεγάλων υδροηλεκτρικών έργων, που είναι εξοπλισμένα και με διατάξειας αντλησιοταμίευσης. Ο γενικός στόχος είναι να εξετάσουμε κάτω από ποιες συνθήκες είναι τεχνικά και οικονομικά βιώσιμο ένα πλήρως ανανεώσιμο σύστημα ενέργειας σε μια τόσο μεγάλη κλίμακα.
Πλήρες κείμενο:
Συμπληρωματικό υλικό:
Βλέπε επίσης: http://dx.doi.org/10.13140/RG.2.2.17726.69440
Άλλες εργασίες που αναφέρονται σ' αυτή την εργασία (αυτός ο κατάλογος μπορεί να μην είναι ενημερωμένος):
| 1. | Stamou, A. T., and P. Rutschmann, Pareto optimization of water resources using the nexus approach, Water Resources Management, 32, 5053-5065, doi:10.1007/s11269-018-2127-x, 2018. |
| 2. | Stamou, A.-T., and P. Rutschmann, Optimization of water use based on the water-energy-food nexus concept: Application to the long-term development scenario of the Upper Blue Nile River, Water Utility Journal, 25, 1-13, 2020. |
E. Rozos, and D. Koutsoyiannis, Assessing the error of geometry-based discretizations in groundwater modelling, Facets of Uncertainty: 5th EGU Leonardo Conference – Hydrofractals 2013 – STAHY 2013, Kos Island, Greece, doi:10.13140/RG.2.2.17320.37120, European Geosciences Union, International Association of Hydrological Sciences, International Union of Geodesy and Geophysics, 2013.
[Εκτίμηση σφάλματος σε γεωμετρικά καθοδηγούμενες διακριτοποιήσεις μοντέλων υπόγειων υδάτων]
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/1399/1/documents/Leonardo_Rozos_Koutsoyiannis_1.pdf (238 KB)
Βλέπε επίσης: http://dx.doi.org/10.13140/RG.2.2.17320.37120
E. Rozos, Ε. Akylas, and A. D. Koussis, Estimation of hydraulic parameters of a confined aquifer from slug test in fully penetrating well using a complete Quasi-Steady flow model in an inverse optimal estimation procedure , European Geosciences Union General Assembly 2013, Geophysical Research Abstracts, Vol. 15, Vienna, European Geosciences Union, Vienna, Austria, 2013.
[Εκτίμηση υδραυλικών παραμέτρων περιορισμένου υδροφορέα μέσω slug test σε φρέαρ πλήρους διείσδυσης με τη χρήση ημι-μόνιμου μοντέλου ροής]
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/1340/1/documents/EGU_2013_SlugTest_poster.pdf (914 KB)
E. Rozos, and D. Koutsoyiannis, Studying solute transport using parsimonious groundwater modelling, European Geosciences Union General Assembly 2013, Geophysical Research Abstracts, Vol. 15, Vienna, EGU2013-2225, doi:10.13140/RG.2.2.29516.62087, European Geosciences Union, Vienna, Austria, 2013.
[Μελέτη μεταφοράς ρύπων χρησιμοποιώντας φειδωλό μοντέλο υπογείων υδάτων ]
Πλήρες κείμενο:
Συμπληρωματικό υλικό:
Βλέπε επίσης: http://dx.doi.org/10.13140/RG.2.2.29516.62087
C. Makropoulos, and E. Rozos, Managing the complete Urban Water Cycle: the Urban Water Optioneering Tool, SWITCH, Paris, France, 2011.
[Πλήρης διαχείριση του αστικού κύκλου νερού: Το εργαλείο UWOT]
Οι συμβατικές πρακτικές αστικής διαχείρισης του νερού επιδιώκουν να ικανοποιούν τις απαιτήσεις νερού και ταυτόχρονα τη μεταφορά των λυμάτων και ομβρίων μακριά από το αστικό περιβάλλον. Ωστόσο, η αύξηση της λειψυδρίας, που προκαλούνται είτε από μεταβολές στις κλιματικές συνθήκες, την αύξηση της κατανάλωσης, ή και τα δύο, επέστησε την προσοχή στη δυνατότητα ανασχεδιασμού του αστικού κύκλου του νερού έτσι ώστε να εκμεταλλεύεται την ανακύκλωση του νερού και τις πρακτικές επαναχρησιμοποίησης (Μακρόπουλος et al., 2006). Παραδείγματα αυτών των νέων πρακτικών είναι η χρήση του επεξεργασμένου νερού γκρι ή η συλλογή όμβριων υδάτων για μια ποικιλία αναγκών μη πόσιμου νερού του νοικοκυριού. Ο επιτυχημένος σχεδιασμός των συστημάτων ανακύκλωσης του νερού θα πρέπει να επιχειρεί να ελαχιστοποιεί (ταυτόχρονα) τις απαιτήσεις για το πόσιμο νερό, την ενέργεια και το κόστος, και να αποδίδει επαρκώς μακροπρόθεσμα - πιθανόν ακόμα και υπό μεταβαλλόμενες κλιματικές συνθήκες. Αυτή η μελέτη περιγράφει το Urban Water Tool Optioneering (UWOT, Μακρόπουλος et al, 2008), το οποίο είναι ένα εργαλείο υποστήριξης αποφάσεων που υποστηρίζει το σχεδιασμό του ολοκληρωμένου αστικού κύκλου του νερού, και βοηθά στην επίτευξη της βιώσιμης διαχείρισης των υδάτων για νέες και υφιστάμενες αστικές περιοχές, και διερευνά τόσο υπάρχουσες εφαρμογές όσο και μελλοντικές οικιστικές δράσεις στο πλαίσιο των νέων προκλήσεων για το νερό στην Ευρώπη.
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/1597/1/documents/Abstract_SWITCH.pdf (114 KB)
E. Rozos, and D. Koutsoyiannis, Benefits from using Kalman filter in forward and inverse groundwater modelling, European Geosciences Union General Assembly 2011, Geophysical Research Abstracts, Vol. 13, Vienna, EGU2011-2212, doi:10.13140/RG.2.2.28114.15040, European Geosciences Union, 2011.
[Πλεονεκτήματα από την εφαρμογή Κάλμαν φίλτρου στο ευθύ και αντίστροφο υπόγειο πρόβλημα]
Στις εφαρμογές των υπόγειων υδάτων, το φίλτρο Kalman έχει εφαρμοστεί επιτυχώς τόσο στο ευθύ όσο και στο αντίστροφο πρόβλημα. Η εφαρμογή του φίλτρου Kalman στο αντίστροφο πρόβλημα χωρίζεται στην άμεση και την έμμεση. Στην άμεση, το ίδιο το φίλτρο βαθμονομεί αυτόματα τις παραμέτρους του μοντέλου με βάση την απόκλιση των μετρήσεων από τις εκτιμήσεις της τρέχουσας κατάστασης. Στην έμμεση, η εκτίμηση των παραμέτρων του μοντέλου γίνεται από έναν ανεξάρτητο αλγόριθμο βελτιστοποίησης ο οποίος επιχειρεί την ελαχιστοποίηση των διαφορών μεταξύ των πραγματικών μετρήσεων και των τιμών που παράγει το φίλτρο. Στη μελέτη αυτή εξετάζουμε πως επηρεάζουν οι παράμετροι του φίλτρου Kalman την αποτελεσματικότητα του σε εφαρμογές υπόγειας υδρολογίας τόσο ως προς το ευθύ όσο και ως προς το αντίστροφο πρόβλημα.
Πλήρες κείμενο:
Βλέπε επίσης: http://dx.doi.org/10.13140/RG.2.2.28114.15040
Άλλες εργασίες που αναφέρονται σ' αυτή την εργασία (αυτός ο κατάλογος μπορεί να μην είναι ενημερωμένος):
| 1. | Chang, S.-Y., and S. Latif, Use of Kalman filtering and particle filtering in a benzene leachate transport model, Study of Civil Engineering and Architecture, 2 (3), 49-60, 2013. |
E. Rozos, and C. Makropoulos, Ensuring water availability with complete urban water modelling, European Geosciences Union General Assembly 2011, Geophysical Research Abstracts, Vol. 13, Vienna, European Geosciences Union, 2011.
[Εξασφάλιση διαθεσιμότητας νερού με πλήρη μοντελοποίηση του αστικού κύκλου νερού]
Τα ολοένα και συχνότερα φαινόμενα λειψυδρίας, που προκαλούνται είτε από την αλλαγή του κλίματος ή την αύξηση της κατανάλωσης ή και τα δύο, έχουν αναδείξει καινούργιες στρατηγικές που βασίζονται στον ανασχεδιασμό του αστικού κύκλου έτσι ώστε να είναι εφικτή η επαναχρησιμοποίηση του νερού. Για τον λόγο αυτό μια νέα γενιά εργαλείων υποστήριξης αποφάσεων ικανή να αντιμετωπίσει τις προκλήσεις αυτές είναι απαραίτητη. Το UWOT (Urban Water Optioneering Tool) είναι ένα καινοτόμο μοντέλο που ανταποκρίνεται σε αυτό το αίτημα με την ολοκληρωμένη μοντελοποίηση του αστικού κύκλου του νερού και την αξιολόγηση της βιωσιμότητας μέσω μιας σειράς δεικτών. Το UWOT, βάσει των προαναφερθέντων στρατηγικών, μπορεί να υποστηρίξει τον σχεδιασμό υφιστάμενων ή ακόμα καινούργιων οικισμών. Επεμβάσεις σε έναν υφιστάμενο οικισμό, για παράδειγμα, μπορεί να περιλαμβάνουν την εγκατάσταση σύγχρονων τεχνολογιών όπως τουαλέτες χαμηλής κατανάλωσης ή οικιακές μονάδες επεξεργασίας νερού. Σε αυτή την περίπτωση, το UWOT μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συνδυασμό με αλγορίθμους βελτιστοποίησης για να καθοριστεί ο βέλτιστος συμβιβασμός μεταξύ της μείωσης της ζήτησης του πόσιμου νερού και του απαιτούμενου κόστους (συμπεριλαμβανομένης της ενέργειας). Για τους καινούργιους οικισμούς, πιο ριζοσπαστικές λύσεις (όπως είναι οι κεντρικές μονάδες επεξεργασίας νερού της βροχής), μπορούν να υιοθετηθούν για τη διαχείριση των διαθέσιμων υδατικών πόρων πιο αποτελεσματικά. Το UWOT μπορεί να βοηθήσει στην προκαταρκτική μελέτη των απαιτούμενων επενδύσεων και να εκτιμήσει τον χρόνο που απαιτείται για να αποσβεστεί η επένδυση. Ένα άλλο θέμα που το UWOT μπορεί να βοηθήσει είναι η διερεύνηση της επίδρασης των κλιματικών τάσεων στην αποτελεσματικότητα των τεχνολογιών εξοικονόμησης νερού. Η συλλογή όμβριων υδάτων, για παράδειγμα, εξαρτάται άμεσα από τις κλιματικές συνθήκες. Το UWOT μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συνδυασμό με ένα στοχαστικό μοντέλο για να δώσει μια πιθανοτική προσέγγιση στη μελέτη αυτής της αβεβαιότητας. Επιπλέον, το UWOT μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να εξετάσει ένα ζήτημα υγείας που σχετίζεται με την παρατεταμένη αποθήκευση των όμβριων υδάτων. Μεγάλη περίοδος αποθήκευσης μπορεί να οδηγήσει σε σημαντική υποβάθμιση της ποιότητας του νερού καθιστώντας επιτακτική τη λήψη μέτρων για τη διατήρηση της ποιότητας εντός απαιτούμενων ορίων. Το UWOT υπολογίζει τον δείκτη παραμονής (RTI) οι τιμές του οποίου αποτελούν σαφή ένδειξη για την αναγκαιότητα ή όχι λήψης μέτρων.
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/1121/1/documents/UWOT_EGU_2.pdf (3209 KB)
M. Rianna, E. Rozos, A. Efstratiadis, and F. Napolitano, Assessing different levels of model complexity for the Liri-Garigliano catchment simulation, European Geosciences Union General Assembly 2011, Geophysical Research Abstracts, Vol. 13, Vienna, 4067, European Geosciences Union, 2011.
[Αξιολόγηση διαφορετικών επιπέδων πολυπλοκότητας μοντέλου για την προσομοίωση της λεκάνης Liri-Garigliano]
Ο Λείρις (Liri) είναι ένας από τους κυριότερους ποταμούς της κεντρικής Ιταλίας, που καταλήγει στο Τυρρηνικό Πέλαγος με την ονομασία Garigliano. Η λεκάνη Liri-Garigliano έχει έκταση 4900 km2 και μήκος κύριου κλάδου 160 km. Το υδρολογικό σύστημα παρουσιάζει ισχυρή ετερογένεια. Στα βουνά που βρίσκονται στη ΒΑ περιοχή, καθώς και στα Απέννινα Όρη, κυριαρχούν οι ανθρακικές αποθέσεις που είναι έντονα καρστικοποιημένες. Αυτό το τμήμα της λεκάνης χαρακτηρίζεται από υψηλή διηθητικότητα, φτωχή ανάπτυξη του υδρογραφικού δικτύου και χαμηλή επίγεια ροή. Το μεγαλύτερο τμήμα της απορροής προέρχεται από καρστικές πηγές, σχετικά σταθερής ροής. Από την άλλη πλευρά, υπάρχουν περιοχές που εκτείνονται σε γεωλογικούς σχηματισμούς χαμηλής περατότητας, το υδρολογικό καθεστώς των οποίων χαρακτηρίζεται από σημαντική επίγεια ροή, κατά το φθινόπωρο και το χειμώνα. Για την προσομοίωση των ημερήσιων παροχών κατά μήκος του υδρογραφικού δικτύου, χρησιμοποιούμε το πλαίσιο μοντελοποίησης Υδρόγειος. Η όλη λεκάνη διακριτοποιείται σε ένα πλήθος υπολεκανών, έτσι ώστε όλοι οι υδρομετρικοί σταθμοί να αναπαρίστανται ως κόμβοι εξόδου, το οποίο επιτρέπει την αξιολόγηση της επίδοσης του μοντέλου με βάση τα αντίστοιχα δεδομένα πολλαπλών αποκρίσεων. Για την αναπαράσταση των υδρολογικών διεργασιών, ελέγχονται τέσσερις προσεγγίσεις παραμετροποίησης. Η απλούστερη διαμόρφωση χρησιμοποιεί μόνο την συνιστώσα βροχής-απορροής της Υδρογείου και υιοθετεί μια ημι-αδιαμέριστη παραμετροποίηση, αντιστοιχώντας κοινές τιμές παραμέτρων σε όλες τις υπολεκάνες. Η επόμενη προσέγγιση ακολουθεί μια κατανεμημένη παραμετροποίηση, λαμβάνοντας υπόψη την ετερογένεια του επιφανειακού συστήματος, με βάση την έννοια της μονάδας υδρολογικής απόκρισης (ΜΥΑ). Με τον τρόπο αυτό αξιοποιείται η χωρική πληροφορία σχετικά με τα γεωμορφολογικά χαρακτηριστικά της λεκάνης. Συγκεκριμένα, ορίζονται τέσσερις ΜΥΑ, συνδυάζοντας δύο κατηγορίες περατότητας εδαφών και δύο κατηγορίες κάλυψης γης. Στην τρίτη προσέγγιση εισάγεται ένα εννοιολογικό υπόγειο κύτταρο κάτω από κάθε υπολεκάνη, το οποίο παραλαμβάνει τη συγκεντρωτική κατείσδυση από τις υπερκείμενα εδαφικές διαμερίσεις (δηλαδή τους συνδυασμούς υπολεκανών και ΜΥΑ). Πρόκειται για συνήθη τεχνική των τυπικών υδρολογικών πακέτων (π.χ. RIBASIM) για την αναπαράσταση της βασικής ροής σε κλίμακα υπολεκάνης. Στην υδρολογική αυτή προσέγγιση (ο όρος «υδρολογική» χρησιμοποιείται σε αντιδιαστολή με τον όρο «υδραυλική», στην οποία χρησιμοποιούνται μοντέλα πυκνής διακριτοποίησης, π.χ. το MODFLOW στα πλαίσια του MIKE SHE), τα υπόγεια κύτταρα είναι απομονωμένα, ώστε να εμποδίζεται κάθε ανταλλαγή ροής μεταξύ τους. Ο περιορισμός αυτός αίρεται στην τελική προσέγγιση, η οποία επιτρέπει επιλεκτική υδραυλική διασύνδεση μεταξύ των υπόγειων κυττάρων. Ακόμη, εισάγει ορισμένα περιφερειακά κύτταρα που αναπαριστούν τις υπόγειες διαφυγές προς γειτονικούς υδροφορείς και τη θάλασσα. Συνεπώς, διαμορφώνεται ένα αδρομερές δίκτυο διασυνδεόμενων δεξαμενών, για την προσομοίωση του πραγματικού κύκλου των υπόγειων νερών και της απόκρισης των καρστικών πηγών. Αυτή η τελευταία προσέγγιση παρέχει ικανοποιητικό συμβιβασμό μεταξύ πολυπλοκότητας μοντέλου, διαθεσιμότητας δεδομένων και υπολογιστικού φόρτου, ενώ ακόμα αναδεικνύει την ευελιξία της Υδρογείου έναντι των διαφορετικής χωρικής κλίμακας απαιτήσεων.
Πλήρες κείμενο:
Άλλες εργασίες που αναφέρονται σ' αυτή την εργασία (αυτός ο κατάλογος μπορεί να μην είναι ενημερωμένος):
| 1. | Bernini, R., C. Pelosi, I. Carastro, R. Venanzi, A. Di Filippo, G. Piovesan, B. Ronchi, and P. P. Danieli, Dendrochemical investigation on hexachlorocyclohexane isomers (HCHs) in poplars by an integrated study of micro-Fourier transform infrared spectroscopy and gas chromatography, Trees, 30(4), 1455–1463, doi:10.1007/s00468-015-1343-8, 2016. |
E. Rozos, and C. Makropoulos, Assessing the combined benefits of water recycling technologies by modelling the total urban water cycle, International Precipitation Conference (IPC10), Coimbra, Portugal, 2010.
[Αποτίμηση συνδυασμένων ωφελειών των τεχνολογιών ανακύκλωσης με ολοκληρωμένη μοντελοποίηση του κύκλου του αστικού νερού]
Η αστικοποίηση είναι μια από τις πιο σημαντικές πιέσεις (με ποιοτικό και ποσοτικό χαρακτήρα) στο περιβάλλον. Τυπικές ποσοτικές πιέσεις είναι η μεταβολή των χαρακτηριστικών της ροής του υδροσυστήματος (εξαιτίας της αλλοίωσης της φυσικής εδαφικής κάλυψης) και οι απολήψεις νερού (ύδρευση). Αειφόρες τεχνολογίες νερού, όπως συστήματα αποστράγγισης και συστήματα συλλογής βρόχινου νερού, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να αμβλύνουν αυτές τις πιέσεις. Αυτές οι τεχνολογίες εισάγουν αλληλεπιδράσεις μεταξύ των συνιστωσών του αστικού κύκλου νερού. Η συλλογή βρόχινου νερού για παράδειγμα, εκτός από τη μείωση της ζήτησης για πόσιμο νερό, επηρεάζει σημαντικά και την απορροή. Συμπερασματικά, είναι αναγκαία η ολοκληρωμένη μοντελοποίηση του αστικού κύκλου για την προσομοίωση των σύγχρονων τεχνολογιών και την ανάδειξη των συνδυασμένων ωφελειών τους. Σε αυτή τη μελέτη, δύο υποθετικοί οικισμοί, στο εξής θα αναφέρονται ως οικισμός H και οικισμός L, οι οποίου χρησιμοποιούν συστήματα συλλογής βρόχινου νερού και συστήματα αποστράγγισης μοντελοποιούνται με το μοντέλο Urban Water Optioneering Tool (UWOT). Τα χαρακτηριστικά των οικισμών H και L αντιστοιχούν σε πυκνή και αραιή δόμηση. Αυτή η μελέτη έχει τρία στάδια. Στο πρώτο στάδιο γίνεται η ρύθμιση των παραμέτρων του υπομοντέλου βροχής-απορροής που ενσωματώνει το UWOT. Το δεύτερο στάδιο περιλαμβάνει την εύρεση των βέλτιστων τιμών παραμέτρων για τα συστήματα των οικισμών έτσι ώστε να ελαχιστοποιούνται οι πιέσεις στο περιβάλλον. Το τελευταίο στάδιο περιλαμβάνει την ανάλυση της ευαισθησίας της απορροής από τους οικισμούς στα χαρακτηριστικά των συσκευών και συστημάτων των δύο οικισμών. Από την μελέτη αυτή διαφάνηκε ότι: (α) τα κατανεμημένα συστήματα ανακύκλωσης είναι πιο αποδοτικά από τα κεντρικά συστήματα όσον αφορά την άμβλυνση της αιχμής της πλημμυρικής απορροής· (β) το κόστος ελαχιστοποίησης των πιέσεων ενός καινούργιου οικισμού αυξάνει σημαντικά με την πυκνότητα δόμησης εξαιτίας του αυξημένου πληθυσμού αλλά και της αυξημένης ευαισθησίας της απορροής στα χαρακτηριστικά των συσκευών/συστημάτων των δύο οικισμών· (γ) αν χρησιμοποιείται κατανεμημένη συλλογή βρόχινου νερού τότε η απόδοση των συσκευών που χρησιμοποιούν βρόχινο νερό επηρεάζει σημαντικά τη δημιουργία της απορροής.
Πλήρες κείμενο:
E. Rozos, and D. Koutsoyiannis, Use of Modflow as an interpolation method, European Geosciences Union General Assembly 2010, Geophysical Research Abstracts, Vol. 12, Vienna, 12, 10184, doi:10.13140/RG.2.2.29949.15845, European Geosciences Union, 2010.
[Χρήση του Modflow ως μεθόδου παρεμβολής]
Η μέθοδος Kriging είναι η πιο διαδεδομένη μέθοδος παρεμβολής στις εφαρμογές υπόγειας ροής. Αυτή η γεωστατιστική μέθοδος βασίζεται στη σύμβαση ότι οι υδραυλικές συνθήκες και ιδιότητες ενός υδροφορέα είναι πεδία τυχαίων μεταβλητών με γνωστή στατιστική δομή. Αυτή η καθαρά στατιστική προσέγγιση έχει το μειονέκτημα ότι δεν εγγυάται ότι οι τιμές υδραυλικών υψών που προκύπτουν από την παρεμβολή είναι και συνεπείς με τους φυσικούς νόμους της υπόγειας ροής. Αυτή η αδυναμία αντιμετωπίζεται στη μέθοδο Universal Kriging (UK) με τη χρήση των παρεκκλίσεων (drifts). Παρόλα αυτά, η αποδοτικότητα της μεθόδου UK πάσχει στις περιοχές Κόρντα σε σημειακές φορτίσεις (π.χ. αντλήσεις) ή κοντά σε συνοριακές συνθήκες (π.χ. μηδενική ροή). Σε αυτή τη μελέτη προτείνεται η χρήση του MODFLOW σαν εναλλακτική μέθοδος παρεμβολής. Το MODFLOW προσομοιώνει τον υδροφορέα χωρίς τη συνήθη απαίτηση να αποδίδεται σωστά το ισοζύγιο (πρωταρχικό ζητούμενο σε κάθε συνήθη εφαρμογή του MODFLOW). Αντ' αυτού, οι παράμετροι του MODFLOW (αγωγιμότητα, πορώδες) και οι φορτίσεις (κατεισδύσεις) ρυθμίζονται έτσι ώστε να ελαχιστοποιείται η απόκλιση μεταξύ των προσομοιωμένων και παρατηρημένων υδραυλικών υψών. Συνεπώς, οι εκτιμημένες παράμετροι δεν έχουν φυσικό νόημα αλλά αποτελούν στην ουσία παράμετροι της μεθόδου παρεμβολής με MODFLOW. Στην εφαρμογή που παρουσιάζεται εδώ, ένας υποθετικός υδροφορέας χρησιμοποιείται για να εξαχθούν συνθετικές παρατηρήσεις. Αυτές οι παρατηρήσεις επεξεργάζονται με το μοντέλο KT3D-H2O (βασίζεται στη μέθοδο UK) και με τη μέθοδο που προτείνεται εδώ. Τα αποτελέσματα της εφαρμογής υποδεικνύουν ότι η προτεινόμενη μέθοδος δίνει καλύτερα αποτελέσματα παρεμβολής ειδικά στη γειτονιά των φορτίσεων και των συνοριακών συνθηκών.
Πλήρες κείμενο:
Βλέπε επίσης: http://dx.doi.org/10.13140/RG.2.2.29949.15845
A. Efstratiadis, I. Nalbantis, E. Rozos, and D. Koutsoyiannis, Accounting for water management issues within hydrological simulation: Alternative modelling options and a network optimization approach, European Geosciences Union General Assembly 2010, Geophysical Research Abstracts, Vol. 12, Vienna, 10085, doi:10.13140/RG.2.2.22189.69603, European Geosciences Union, 2010.
[Λαμβάνοντας υπόψη θέματα διαχείρισης νερού στην υδρολογική προσομοίωση: Εναλλακτικές επιλογές μοντέλων και μια προσέγγιση δικτυακής βελτιστοποίησης]
Σε μικτές (φυσικές και τεχνητές) λεκάνες απορροής, προκύπτουν ποικίλες πολυπλοκότητες εξαιτίας των ανθρωπογενών παρεμβάσεων στον υδρολογικό κύκλο, στις οποίες περιλαμβάνονται απολήψεις από επιφανειακά υδάτινα σώματα, αντλήσεις από υπόγεια νερά και επιστροφές νερού μέσω των αποστραγγιστικών συστημάτων. Οι τυπικές προσεγγίσεις των μηχανικών υιοθετούν μια διαδικασία πολλαπλών μοντέλων στη σειρά, ώστε να χειριστούν την πολυπλοκότητα των αλληλεπιδράσεων των διεργασιών και την έλλειψη δεδομένων απολήψεων. Στο πλαίσιο αυτό, το ενιαίο υδροσύστημα χωρίζεται σε φυσικά και τεχνητά υποσυστήματα ή συνιστώσες. Οι φυσικές συνιστώσες μοντελοποιούνται ξεχωριστά, και οι προβλέψεις τους (ήτοι οι υδρολογικές ροές) μεταφέρονται στις τεχνητές συνιστώσες ως είσοδοι σε σχήματα διαχείρισης νερού. Προκειμένου να ληφθούν υπόψη οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ των διαφόρων συνιστωσών, απαιτείται μια επαναληπτική διαδικασία, όπου οι έξοδοι των τεχνητών υποσυστημάτων (δηλαδή οι απολήψεις) γίνονται είσοδοι των αντίστοιχων τεχνητών. Ωστόσο, η στρατηγική αυτή υποφέρει από διάφορες αδυναμίες, καθώς προϋποθέτει ότι μπορούν να εντοπιστούν καθαρά φυσικά συστήματα και ότι διατίθεται επαρκής πληροφορία για κάθε υποσύστημα που μοντελοποιείται, περιλαμβανομένων κατάλληλων, ήτοι «μη τροποποιημένων», δεδομένων για τη βαθμονόμηση της υδρολογικής συνιστώσας. Επιπλέον, η εφαρμογή της εν λόγω στρατηγικής είναι αναποτελεσματική σε καθεστώς στοχαστικής προσομοίωσης του πλήρους σχήματος. Προκειμένου να αντιμετωπιστούν οι παραπάνω δυσχέρειες, αναπτύξαμε ένα γενικό μαθηματικό πλαίσιο, ακολουθώντας μια προσέγγιση δικτυακής βελτιστοποίησης. Αυτή προέρχεται από τη θεωρία γράφων, η οποία έχει υλοποιηθεί με επιτυχία σε ορισμένα εξελιγμένα υπολογιστικά πακέτα ανάλυσης συστημάτων υδατικών πόρων. Ο χρήστης διαμορφώνει ένα ενιαίο σύστημα, το οποίο αποτελείται από το υδρογραφικό δίκτυο και τα τυπικά στοιχεία ενός δικτύου διαχείρισης υδατικών πόρων (υδραγωγεία, αντλιοστάσια, κόμβοι, σημεία ζήτησης, κτλ.). Τα δεδομένα εισόδου των τελευταίων περιλαμβάνουν υδραυλικά μεγέθη, περιορισμούς, στόχους, προτεραιότητες και λειτουργικά κόστη. Το πραγματικό σύστημα περιγράφεται μέσω ενός εννοιολογικού γράφου, οι εικονικές ιδιότητες του οποίου είναι η μεταφορική ικανότητα και το μοναδιαίο κόστος κάθε κλάδου. Τα μοναδιαία κόστη είναι είτε πραγματικά ή τεχνητά, και είτε θετικά ή αρνητικά. Τα θετικά κόστη εισάγονται για να αποτρέψουν μη επιθυμητές ροές, και τα αρνητικά για να εξαναγκάσουν στην ικανοποίηση των ζητήσεων για τις διάφορες χρήσεις νερού. Ο προσδιορισμός των τιμών κόστους βασίζεται σε έναν αναδρομικό αλγόριθμο που υλοποιεί τους φυσικούς περιορισμούς και την ιεραρχία που ορίζει ο χρήστης για τις υδατικές χρήσεις. Όσον αφορά στην επιθυμητή διαχειριστική πολιτική, επιτυγχάνεται μια βέλτιστη κατανομή των άγνωστων ροών του υδροσυστήματος (παροχές, απολήψεις, απώλειες νερού), ελαχιστοποιώντας το συνολικό κόστος μεταφοράς νερού διαμέσου του γράφου. Η μαθηματική δομή του προβλήματος επιτρέπει τη χρήση υψηλής ακρίβειας και ταχύτητας επιλυτών. Η προτεινόμενη μεθοδολογία είναι αποτελεσματική, αποδοτική και εύκολη στην υλοποίησή της, με σκοπό τη δυναμική σύζευξη πολλαπλών συνιστωσών μοντέλων, εξασφαλίζοντας έτσι μια ολιστική θεώρηση των αλληλεπιδράσεων των διεργασιών σε πολύπλοκα και ισχυρά τροποποιημένα υδροσυστήματα. Μπορεί να εφαρμοστεί σε υδρολογικούς προσομοιωτές ημι-κατανεμημένης δομής, επιτρέποντας ακόμη την ολοκλήρωση μοντέλων υπόγειων νερών και σχημάτων διόδευσης πλημμυρών σε συστήματα υποστήριξης αποφάσεων. Η μεθοδολογία έχει υλοποιηθεί στο υπολογιστικό σύστημα ΥΔΡΟΓΕΙΟΣ, και επιδεικνύεται μέσω μιας σειράς παραδειγμάτων από τροποποιημένες λεκάνες στην Ελλάδα.
Πλήρες κείμενο:
Βλέπε επίσης: http://dx.doi.org/10.13140/RG.2.2.22189.69603
E. Rozos, and D. Koutsoyiannis, Simulation error in groundwater models with rectangular and non rectangular discretization, XXIV General Assembly of the International Union of Geodesy and Geophysics, Perugia, doi:10.13140/RG.2.2.27983.07848, International Union of Geodesy and Geophysics, International Association of Hydrological Sciences, 2007.
[Σφάλματα προσομοίωσης στα μοντέλα υπόγειας ροής με ορθογωνική και μη ορθογωνική διακριτοποίηση]
Το σφάλμα των αριθμητικών μοντέλων υπόγειων υδάτων εξαρτάται από τις συνοριακές συνθήκες, τις υδραυλικές συνθήκες του υδροφορέα, τη γεωμετρία του πεδίου ροής, την παραμετροποίηση που χρησιμοποιείται για να περιγράψει την ετερογένεια του υδραυλικού πεδίου, την κατανομή και ποιότητα των μετρήσεων και την πυκνότητα της διακριτοποίησης. Αυτή η εργασία επικεντρώνεται στην εξάρτηση των σφαλμάτων από το είδος και την πυκνότητα της χωρικής διακριτοποίησης. Χρησιμοποιώντας ένα δισδιάστατο στοχαστικό μοντέλο παρήχθη ένα συνθετικό πεδίο 100x100 υδραυλικών αγωγιμοτήτων και χρησιμοποιήθηκε ένα μοντέλο πεπερασμένων διαφορών (MODFLOW) για να υπολογιστεί το συνθετικό πεδίο των υδραυλικών υψών. Ακολούθως χρησιμοποιήθηκαν 4 κάναβοι διακριτοποίησης (100x100, 50x50, 20x20, 12x12) και μια απλή παραμετροποίηση (6 ζώνες ομογενούς αγωγιμότητας), κοινή για όλους τους κανάβους, μαζί με αλγόριθμο διακριτοποίησης βασισμένο στη μέθοδο Gauss-Newton. Επιπλέον χρησιμοποιήθηκε το 3dkflow, ένα μοντέλο βασισμένο στη μέθοδο των πεπερασμένων όγκων με απλοποιημένη ολοκλήρωση, το οποίο χρησιμοποιεί αραιή μη ορθογωνική διακριτοποίηση (43 κύτταρα) σε συνδυασμό με τη μέθοδο βελτιστοποίησης της εξέλιξης αναδιατασσόμενου συμπλόκου (shuffled complex evolution). Στο δεύτερο μοντέλο το κάθε κύτταρο θεωρήθηκε ότι έχει διαφορετική αγωγιμότητα που συνεπάγεται 43 παραμέτρους αγωγιμότητας. Τελικά συγκρίθηκαν οι λύσεις των τεσσάρων ορθογωνικών κανάβων αφενός και της αραιής μη ορθογωνικής διακριτοποίησης αφετέρου, ως προς την ακρίβεια της προσομοίωσης και την απόκλιση των εκτιμημένων παραμέτρων από τις συνθετικές τιμές του πεδίου αγωγιμοτήτων. Το συμπέρασμα ήταν ότι για να κρατηθεί το σφάλμα του μοντέλου χαμηλό απαιτείται αξιόπιστη παραμετροποίηση και κάναβος υψηλής διακριτοποίησης. Εναλλακτικά η αραιή μη ορθογωνική διακριτοποίηση με διαφορετική παράμετρο για κάθε κύτταρο εισάγει σχετικά χαμηλό σφάλμα και πλεονεκτεί σε εφαρμογές που απαιτούν ταχύτητα στην προσομοίωση.
Πλήρες κείμενο:
Βλέπε επίσης: http://dx.doi.org/10.13140/RG.2.2.27983.07848
E. Rozos, and D. Koutsoyiannis, Modelling a karstic aquifer with a mixed flow equation, European Geosciences Union General Assembly 2006, Geophysical Research Abstracts, Vol. 8, Vienna, 03970, doi:10.13140/RG.2.2.13512.72960, European Geosciences Union, 2006.
[Μοντελοποίηση καρστικού υδροφορέα με μικτή εξίσωση ροής]
Είναι γνωστό ότι η ροή στους αγωγούς των καρστικών υδροφορέων είναι μη στρωτή. Γι' αυτό το λόγο, χρησιμοποιούνται συχνά μη γραμμικές εξισώσεις, π.χ. Darcy-Weisbach, στη μοντελοποίηση αυτών των υδροφορέων. Παρόλα αυτά, η ροή στο σύστημα των καρστικών αγωγών δεν είναι πάντα υπό πίεση. Κατά τη διάρκεια της ξηρής περιόδου η ροή σε μερικούς αγωγούς μπορεί να γίνεται με ελεύθερη επιφάνεια. Σε αυτή την περίπτωση μια σχέση που προκύπτει από την υδραυλική των ανοικτών αγωγών μπορεί να περιγράφει καλύτερα την εν λόγω ροή. Σε αυτή την εργασία παρουσιάζεται μια μικτή εξίσωση ροής κατάλληλη για να περιγράψει τη ροή υπό πίεση και με ελεύθερη επιφάνεια και εφαρμόζεται στον έντονα καρστικοποιημένο υδροφορέα της πηγής του ποταμού Bregava στη Βοσνία. Η εφαρμογή έδειξε ότι η προτεινόμενη μικτή εξίσωση βελτίωσε σημαντικά την επίδοση του μοντέλου ειδικά όσον αφορά την προσομοίωση της διακύμανσης της στάθμης του νερού.
Πλήρες κείμενο:
Βλέπε επίσης: http://dx.doi.org/10.13140/RG.2.2.13512.72960
Άλλες εργασίες που αναφέρονται σ' αυτή την εργασία (αυτός ο κατάλογος μπορεί να μην είναι ενημερωμένος):
| 1. | Dong, G.-M., L.-C. Shu, J. Tian and Y.-F. Ji, Numerical model of groundwater flow in karst underground river system, southwestern China, Jilin Daxue Xuebao (Diqiu Kexue Ban)/Journal of Jilin University (Earth Science Edition), 41 (4), 1136-1143+1156, 2011. |
E. Rozos, and D. Koutsoyiannis, Subsurface flow simulation with model coupling, European Geosciences Union General Assembly 2006, Geophysical Research Abstracts, Vol. 8, Vienna, 02551, doi:10.13140/RG.2.2.23579.05924, European Geosciences Union, 2006.
[Προσομοίωση υπόγειας ροής με συνδυασμό μοντέλων]
Η εξέλιξη των υπολογιστικών συστημάτων κατέστησε δυνατή την επιχειρησιακή χρήση μαθηματικών εργαλείων, όπως διαδικασιών βελτιστοποίησης, που υπολογιστικά είναι απαιτητικές. Ωστόσο, ακόμη και τα πιο ισχυρά υπολογιστικά συστήματα προϋποθέτουν προσεκτική μοντελοποίηση για να αποφευχθούν οι υπερβολικοί υπολογιστικοί χρόνοι για τη βαθμονόμηση των παραμέτρων. Τα μοντέλα υπόγειας υδρολογίας είναι γνωστά για τις μεγάλες υπολογιστικές απαιτήσεις τους και γι' αυτό στη μοντελοποίηση αντιμετωπίζεται δίλημμα στην επιλογή πυκνής διακριτοποίησης (καλή χωρική αναπαράσταση) ή αραιής (χαμηλό υπολογιστικό φορτίο). Το MODFLOW, το οποίο βασίζεται στη μέθοδο πεπερασμένων διαφορών, θεωρείται ως ένα από τα πιο τυπικά μοντέλα υπόγειας ροής. Ο ορθογωνικός κάναβος που απαιτεί δυσχεραίνει την επίτευξη καλού συμβιβασμού ανάμεσα στην ταχύτητα και την ακρίβεια αναπαράστασης. Το μοντέλο υπόγειας ροής 3dkflow βασίζεται στη μέθοδο της ολοκλήρωσης πεπερασμένων διαφορών και διακριτοποιεί το πεδίο ροής χρησιμοποιώντας μεγάλα μη ορθογωνικά κύτταρα. Το μοντέλο αυτό είναι γρήγορο και για το λόγο αυτό μπορεί να συζευχθεί εύκολα με έναν αλγόριθμο ολικής βελτιστοποίησης, αλλά έχει το μειονέκτημα ότι χρειάζεται προηγούμενη πληροφορία για το σχήμα των ισοδυναμικών γραμμών. Ο συνδυασμός των δύο παραπάνω μοντέλων έχει αποδειχθεί πλεονεκτικός, τόσο στη βαθμονόμηση, όσο και στην εφαρμογή. Το MODFLOW χρησιμοποιείται με ένα πυκνό κάναβο και χονδροειδή εκτίμηση των υδραυλικών παραμέτρων για την προσομοίωση της ροής και την εξαγωγή των ισοδυναμικών γραμμών. Κατόπιν χρησιμοποιείται το 3dkflow σε σύζευξη με τη μέθοδο της εξέλιξης αναδιατασσόμενου συμπλόκου (shuffled complex evolution) για την εξαγωγή αξιόπιστων εκτιμήσεων των παραμέτρων. Αυτές οι εκτιμήσεις μπορούν στη συνέχεια να χρησιμοποιηθούν, ανάλογα με τον τύπο της εφαρμογής, είτε στο MODFLOW (για μεταφορά ουσιών, τοπικές επιπτώσεις από άντληση κτλ.) είτε στο 3dkflow (για στοχαστική πρόγνωση, επιπτώσεις διαχειριστικών αποφάσεων, κτλ.).
Πλήρες κείμενο:
Βλέπε επίσης: http://dx.doi.org/10.13140/RG.2.2.23579.05924
A. Efstratiadis, A. Koukouvinos, E. Rozos, I. Nalbantis, and D. Koutsoyiannis, Control of uncertainty in complex hydrological models via appropriate schematization, parameterization and calibration, European Geosciences Union General Assembly 2006, Geophysical Research Abstracts, Vol. 8, Vienna, 02181, doi:10.13140/RG.2.2.28297.65124, European Geosciences Union, 2006.
[Έλεγχος της αβεβαιότητας στα σύνθετα υδρολογικά μοντέλα με κατάλληλη σχηματοποίηση, παραμετροποίηση και βαθμονόμηση]
Η πρόσφατη ανάπτυξη σύνθετων, κατανεμημένων σχημάτων έχει ως αποτέλεσμα την σημαντική αύξηση του υπολογιστικού φόρτου, κάνοντας έτσι το παραδοσιακό πρόβλημα της εκτίμησης παραμέτρων εξαιρετικά δύσκολο στον χειρισμό του. Οι πρόσφατες εξελίξεις παρέχουν ένα πλήθος μαθηματικών τεχνικών για την ποσοτικοποίηση της αβεβαιότητας των προγνώσεων των μοντέλων. Παρά το διαφορετικό μεθοδολογικό τους υπόβαθρο, οι προσεγγίσεις αυτές αποσκοπούν στην εύρεση "υποσχόμενων" τροχιών των μεταβλητών εξόδου των μοντέλων, που αντιστοιχούν σε πολλαπλά σύνολα παραμέτρων με καλή συμπεριφορά, παρά σε ένα μοναδικό ολικά βέλτιστο σύνολο. Ωστόσο, η εφαρμογή τους καταδεικνύει ότι δεν είναι ασυνήθης η περίπτωση που η προγνωστική αβεβαιότητα του μοντέλου είναι συγκρίσιμη με την τυπική στατιστική αβεβαιότητα των μετρημένων εξόδων, θέτοντας έτσι την αξία του μοντέλου τουλάχιστον υπό αμφισβήτηση. Η αβεβαιότητα οφείλεται σε πολλαπλές πηγές, οι οποίες αλληλεπιδρούν κατά έναν χαοτικό τρόπο. Ορισμένες από αυτές είναι εγγενείς και συνεπώς αναπόφευκτες, καθώς σχετίζονται με την πολυπλοκότητα των φυσικών διεργασιών, που αναπαρίστανται αναγκαστικά μέσω απλοποιητικών υποθέσεων σχετικά με την συμπεριφορά της λεκάνης. ’λλες πηγές είναι όμως ελεγχόμενες, μέσω κατάλληλης σχηματοποίησης, παραμετροποίησης και βαθμονόμησης. Αυτό περιλαμβάνει την υιοθέτηση της αρχής της φειδωλής παραμετροποίησης, κατάλληλα κατανεμημένα μοντέλα και την ενσωμάτωση της υδρολογικής εμπειρίας κατά την διαδικασία εκτίμησης των παραμέτρων. Τα παραπάνω σημεία συζητώνται στη βάση ενός συνδυαστικού μοντέλου, που έχει προσαρμοστεί σε δύο σύνθετα υδροσυστήματα της Ελλάδας. Η φειδωλή δομή επιτυγχάνεται με χωρική ανάλυση που είναι συμβατή με τη διαθέσιμη πληροφορία και τις λειτουργικές απαιτήσεις σχετικά με την διαχείριση του νερού, καθώς και την αντιστοίχιση των παραμέτρων του μοντέλου με τα αδρομερή φυσικά χαρακτηριστικά του κάθε συστήματος. Κατά την στρατηγική βαθμονόμησης, η έννοια-κλειδί είναι η εκμετάλλευση κάθε τύπου γνώσης, περιλαμβανομένων συστηματικών μετρήσεων καθώς και επιπλέον πληροφοριών σχετικών με τις μη μετρημένες εξόδους, μέσα από ένα πλαίσιο πολυκριτηριακής βελτιστοποίησης. Η όλη προσέγγιση συμβάλλει σε σημαντική μείωση της αβεβαιότητας, όπως καταδεικνύεται από την επιτυχία των αποτελεσμάτων της επαλήθευσης.
Πλήρες κείμενο:
Βλέπε επίσης: http://dx.doi.org/10.13140/RG.2.2.28297.65124
A. Efstratiadis, G. Karavokiros, S. Kozanis, A. Christofides, A. Koukouvinos, E. Rozos, N. Mamassis, I. Nalbantis, K. Noutsopoulos, E. Romas, L. Kaliakatsos, A. Andreadakis, and D. Koutsoyiannis, The ODYSSEUS project: Developing an advanced software system for the analysis and management of water resource systems, European Geosciences Union General Assembly 2006, Geophysical Research Abstracts, Vol. 8, Vienna, 03910, doi:10.13140/RG.2.2.24942.20805, European Geosciences Union, 2006.
[Το έργο ΟΔΥΣΣΕΥΣ: Aνάπτυξη εξελιγμένου συστήματος λογισμικού για την ανάλυση και διαχείριση συστημάτων υδατικών πόρων]
Το ερευνητικό έργο ΟΔΥΣΣΕΥΣ (Ολοκληρωμένη Διαχείριση Υδατικών Συστημάτων σε Σύζευξη με Εξελιγμένο Υπολογιστικό Σύστημα) αποσκοπεί στην υποστήριξη των αποφάσεων σχετικά με την ολοκληρωμένη διαχείριση υδατικών πόρων. Το τελικό προϊόν είναι ένα σύστημα από συνεργαζόμενες εφαρμογές λογισμικού, κατάλληλες για το χειρισμό ενός φάσματος προβλημάτων υδατικών πόρων. Οι κομβικές μεθοδολογικές έννοιες είναι η ολιστική προσέγγιση μέσω της συνδυασμένης περιγραφής των διεργασιών που σχετίζονται με την ποσότητα και ποιότητα του νερού, και τις ανθρώπινες επεμβάσεις, η φειδωλή απαίτηση δεδομένων εισόδου και η φειδωλή παραμετροποίηση, η περιγραφή των αβεβαιοτήτων και της διακινδύνευσης, και η εκτεταμένη χρήση μεθόδων βελτιστοποίησης τόσο στη μοντελοποίηση όσο και στην παραγωγή πολιτικών διαχείρισης. Ο πυρήνας του συστήματος είναι μια σχεσιακή βάση δεδομένων με το όνομα ΥΔΡΙΑ, για την αποθήκευση των πληροφοριών του υδροσυστήματος. Αυτή περιλαμβάνει γεωγραφικά δεδομένα, πρωτογενείς και επεξεργασμένες χρονοσειρές, χαρακτηριστικά των μετρητικών σταθμών και των εγκαταστάσεων, και σειρές οικονομικών, περιβαλλοντικών και ποιοτικών δεδομένων. Το λογισμικό περιλαμβάνει διάφορα προγράμματα. Ο ΥΔΡΟΓΝΩΜΩΝ υποστηρίζει την ανάκτηση, επεξεργασία και οπτικοποίηση των δεδομένων, και εκτελεί μια σειρά από διαδικασίες ανάλυσης χρονοσειρών. Η ΥΔΡΟΓΕΙΟΣ ολοκληρώνει ένα συνδυασμένο υδρολογικό μοντέλο με ένα σχήμα διαχείρισης νερού, το οποίο εκτιμά τους διαθέσιμους υδατικούς πόρους σε χαρακτηριστικές θέσεις της λεκάνης απορροής και του υποκείμενου υδροφορέα. Ο ΥΔΡΟΝΟΜΕΑΣ πραγματοποιεί τον έλεγχο του υδροσυστήματος και προσδιορίζει βέλτιστες πολιτικές διαχείρισης ελαχιστοποιώντας το κόστος και τη διακινδύνευση στη λήψη αποφάσεων. Επιπρόσθετα προγράμματα πραγματοποιούν εξειδικευμένες επεξεργασίες για τροφοδοσία με δεδομένα των παραπάνω προγραμμάτων. Το ΔΙΨΟΣ εκτιμά τις υδατικές ανάγκες για διάφορες χρήσεις, ενώ ο ΡΥΠΟΣ εκτιμά ρυπαντικά φορτία από σημειακές και μη σημειακές πηγές. Μια τελευταία κατηγορία περιλαμβάνει προγράμματα μετα-επεξεργασίας, για την αποτίμηση των προτεινόμενων πολιτικών. Ο ΗΡΙΔΑΝΟΣ και η ΛΕΡΝΗ εκτιμούν τη χωρική και χρονική μεταβλητότητα διάφορων ρύπων σε ποταμούς και λίμνες, αντίστοιχα. Ένα διαδραστικό πλαίσιο επιτρέπει την ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ των διάφορων προγραμμάτων. Το όλο σύστημα βρίσκεται στην τελική φάση ανάπτυξής του και τμήματά του έχουν ήδη ελεγχθεί σε επιχειρησιακές εφαρμογές από φορείς και συμβούλους μελετών.
Πλήρες κείμενο:
Συμπληρωματικό υλικό:
Βλέπε επίσης: http://dx.doi.org/10.13140/RG.2.2.24942.20805
A. Efstratiadis, A. Tegos, I. Nalbantis, E. Rozos, A. Koukouvinos, N. Mamassis, S.M. Papalexiou, and D. Koutsoyiannis, Hydrogeios, an integrated model for simulating complex hydrographic networks - A case study to West Thessaly region, 7th Plinius Conference on Mediterranean Storms, Rethymnon, Crete, doi:10.13140/RG.2.2.25781.06881, European Geosciences Union, 2005.
[Υδρόγειος, ολοκληρωμένο μοντέλο για την προσομοίωση σύνθετων υδρογραφικών δικτύων - Εφαρμογή στην περιοχή της Δυτικής Θεσσαλίας]
Αναπτύχθηκε ένα ολοκληρωμένο σχήμα, που αποτελείται από ένα συνδυαστικό υδρολογικό μοντέλο και ένα μοντέλο διαχείρισης συστημικού προσανατολισμού, βασισμένο σε ημικατανεμημένη προσέγγιση. Τα γεωγραφικά δεδομένα εισόδου περιλαμβάνουν το υδρογραφικό δίκτυο, τις υπολεκάνες ανάντη κάθε κόμβου ποταμού και τη διακριτοποίηση του υδροφορέα με τη μορφή κυττάρων αυθαίρετης γεωμετρίας. Επιπλέον επίπεδα κατανεμημένης γεωγραφικής πληροφορίας, όπως η γεωλογία, η κάλυψη γης και η κλίση του εδάφους, χρησιμοποιούνται για τον ορισμό των μονάδων υδρολογικής απόκρισης. Διάφορες συνιστώσες συνδυάζονται για την αναπαράσταση των κύριων διεργασιών της λεκάνης απορροής, όπως μοντέλα εδαφικής υγρασίας, υπόγειων νερών, διόδευσης πλημμυρών και διαχείρισης νερού. Οι έξοδοι του μοντέλου περιλαμβάνουν παροχές ποταμών, εκροές πηγών, στάθμες υπόγειου νερού και απολήψεις νερού. Το μοντέλο μπορεί να υλοποιηθεί σε ημερήσια και μηνιαία κλίμακα. Έχει γίνει εφαρμογή στην περιοχή της Δυτικής Θεσσαλίας. Για τη βαθμονόμηση του μοντέλου, χρησιμοποιήθηκαν, ταυτόχρονα, οι παροχές επτά υδρομετρικών σταθμών και οι στάθμες νερού έξι γεωτρήσεων. Η εφαρμογή του μοντέλου στη συγκεκριμένη περιοχή κατέδειξε ικανοποιητική συμφωνία μεταξύ των παρατηρημένων και προσομοιωμένων δεδομένων.
Πλήρες κείμενο:
Βλέπε επίσης: http://dx.doi.org/10.13140/RG.2.2.25781.06881
E. Rozos, and D. Koutsoyiannis, Application of the Integrated Finite Difference Method in groundwater flow, European Geosciences Union General Assembly 2005, Geophysical Research Abstracts, Vol. 7, Vienna, 00579, doi:10.13140/RG.2.2.30185.08803, European Geosciences Union, 2005.
[Εφαρμογή της μεθόδου ολοκληρωμένων πεπερασμένων διαφορών στη ροή υπόγειου νερού]
Η καθιέρωση των υπολογιστών έχει καταστήσει εφικτή τη χρήση αριθμητικών μεθόδων στην υδρογεωλογία για την επίλυση των διαφορικών εξισώσεων ροής σε επιχειρησιακά προβλήματα. Οι επικρατούσες μέθοδοι που χρησιμοποιούνται σήμερα είναι η μέθοδος των Πεπερασμένων Διαφορών (ΠΔ), η μέθοδος των Πεπερασμένων Στοιχείων (ΠΣ), η μέθοδος των Πεπερασμένων Όγκων (ΠΟ) και η μέθοδος των Συνοριακών Στοιχείων (ΣΣ), με τις δύο πρώτες να είναι οι συχνότερες σε υδρογεωλογικά προβλήματα. Η μέθοδος ΠΔ εμφανίζεται στην πλειονότητα των εφαρμογών λόγω της ευκολίας κατασκευής του κανάβου διακριτοποίησης και της απλότητας του αλγορίθμου επίλυσης. Η βασική δυσχέρεια όμως των ΠΔ να αναπαραστήσουν σύνθετες γεωμετρίες εξαιτίας της θεμελιώδους απαίτησης για ορθογωνική διακριτοποίηση, κάνει σε ορισμένες περιπτώσεις τη χρήση των ΠΣ ή ΣΣ αναπόφευκτη. Η μέθοδος των ΠΟ είναι παρόμοια με τη μέθοδο των ΠΔ και έχει τα ίδια μειονεκτήματα και πλεονεκτήματα. Στις εφαρμογές που απαιτούν χρήση αλγορίθμων βελτιστοποίησης για τη διαχείριση υδατικών πόρων ή την εκτίμηση παραμέτρων, όλες αυτές οι μέθοδοι αποδεικνύονται πολύ χρονοβόρες. Σε αυτές τις περιπτώσεις η μέθοδος Ολοκλήρωσης Πεπερασμένων Διαφορών (ΟΠΔ) που προηγείται χρονολογικά της μεθόδου των ΠΟ και αποτελεί προπομπό της, μπορεί να αποτελεί την ενδεδειγμένη επιλογή. Η μέθοδος αυτή μπορεί να επιτύχει ικανοποιητική ακρίβεια με μη τετραγωνικούς κανάβους και μικρό πλήθος κυττάρων. Σε αυτή την εργασία παρουσιάζεται μια σειρά εφαρμογών της μεθόδου ΟΠΔ σε υποθετικούς υδροφορείς από τις οποίες αποδεικνύεται ότι μπορούν να επιτευχθούν αξιόπιστες επιλύσεις ακόμα και με αδρομερή διακριτοποίηση.
Πλήρες κείμενο:
Βλέπε επίσης: http://dx.doi.org/10.13140/RG.2.2.30185.08803
Άλλες εργασίες που αναφέρονται σ' αυτή την εργασία (αυτός ο κατάλογος μπορεί να μην είναι ενημερωμένος):
| 1. | #Dakowicz, M., and C.M. Gold, Finite difference method runoff modelling using Voronoi cells, Proceedings, 5th ISPRS Workshop on Dynamic and Multi-dimensional GIS, Urumchi, China, 55-60, 2007. |
| 2. | Aghbelagh, Y. B., and J. Yang, Effect of graphite zone in the formation of unconformity-related uranium deposits: insights from reactive mass transport modeling, Journal of Geochemical Exploration, 10.1016/j.gexplo.2014.01.020, 2014. |
A. Efstratiadis, E. Rozos, A. Koukouvinos, I. Nalbantis, G. Karavokiros, and D. Koutsoyiannis, An integrated model for conjunctive simulation of hydrological processes and water resources management in river basins, European Geosciences Union General Assembly 2005, Geophysical Research Abstracts, Vol. 7, Vienna, 03560, doi:10.13140/RG.2.2.27930.64960, European Geosciences Union, 2005.
[Ολοκληρωμένο μοντέλο για τη συνδυασμένη προσομοίωση των υδρολογικών διεργασιών και τη διαχείριση των υδατικών πόρων λεκάνης απορροής]
Σε πολύπλοκα υδροσυστήματα, όπου οι φυσικές διεργασίες επηρεάζονται σημαντικά από τις ανθρώπινες επεμβάσεις, απαιτείται μοντελοποίηση με ολιστική αντίληψη, ώστε να εξασφαλιστεί πιο πιστή αναπαράσταση των μηχανισμών και, συνεπώς, πιο ορθολογική διαχείριση των υδατικών πόρων. Σε αυτό το πλαίσιο, αναπτύχθηκε ένα ολοκληρωμένο σχήμα, αποτελούμενο από ένα συνδυαστικό (επιφανειακό και υπόγειο) υδρολογικό μοντέλο και ένα μοντέλο διαχείρισης συστημικού προσανατολισμού, βασισμένο σε ημικατανεμημένη προσέγγιση. Τα γεωγραφικά δεδομένα εισόδου περιλαμβάνουν το υδρογραφικό δίκτυο, τις υπολεκάνες ανάντη κάθε κόμβου του δικτύου, και τη διακριτοποίηση του υδροφορέα με τη μορφή κυττάρων αυθαίρετης γεωμετρίας. Επιπλέον επίπεδα κατανεμημένης γεωγραφικής πληροφορίας, όπως η γεωλογία, η κάλυψη γης και οι κλίσεις του εδάφους, χρησιμοποιούνται για τον ορισμό των μονάδων υδρολογικής απόκρισης (ΜΥΑ). Οι τελευταίες είναι χωρικές συνιστώσες που αντιστοιχούν σε περιοχές ομογενών υδρολογικών χαρακτηριστικών. Από την άλλη πλευρά, τα δεδομένα εισόδου για τις τεχνητές συνιστώσες περιλαμβάνουν ταμιευτήρες, διατάξεις απόληψης νερού, υδραγωγεία και σημεία ζήτησης. Δυναμικά δεδομένα εισόδου αποτελούν οι χρονοσειρές κατακρήμνισης και δυνητικής εξατμοδιαπνοής, που δίνονται σε κλίμακα υπολεκάνης, και οι χρονοσειρές στόχων ζήτησης. Οι στόχοι αναφέρονται όχι μόνο στις υδατικές ανάγκες αλλά και σε πληθώρα περιορισμών σχετικών με τη διαχείριση του νερού, όπως η διατήρηση ελάχιστων ροών κατά μήκος του ποτάμιου δικτύου. Διάφορα υποσυστήματα συνδυάζονται ώστε να αναπαραστήσουν τις κύριες διεργασίες της λεκάνης, ήτοι: (α) ένα εννοιολογικό μοντέλο εδαφικής υγρασίας, με διαφορετικές παραμέτρους για κάθε ΜΥΑ, (β) ένα μοντέλο υπόγειων νερών, βασισμένο σε μια τροποποιημένη αριθμητική μέθοδο πεπερασμένων όγκων, (γ) ένα μοντέλο διόδευσης, που υλοποιεί τη μεταφορά του νερού κατά μήκος του υδρογραφικού δικτύου, και (δ) ένα μοντέλο διαχείρισης του νερού, εμπνευσμένο από τη θεωρία γράφων, το οποίο εκτιμά τις βέλτιστες ροές του υδροσυστήματος, ικανοποιώντας τόσο τους φυσικούς περιορισμούς όσο και τις προτεραιότητες των στόχων, και ταυτόχρονα ελαχιστοποιώντας τα κόστη. Οι έξοδοι του μοντέλου περιλαμβάνουν παροχές κατά μήκος του υδρογραφικού δικτύου, παροχές πηγών, στάθμες υδροφορέα και απολήψεις νερού. Η βαθμονόμηση χρησιμοποιεί αυτόματη διαδικασία, που βασίζεται σε πολλαπλά κριτήρια σφάλματος και έναν εύρωστο αλγόριθμο ολικής βελτιστοποίησης. Το μοντέλο εφαρμόστηκε σε μια μεσαίας κλίμακας (~2000 km2) λεκάνη της Ελλάδας, που χαρακτηρίζεται από πολύπλοκο φυσικό σύστημα (καρστικό υπόβαθρο, με εκτεταμένες απώλειες προς τη θάλασσα) και ανταγωνιστικές χρήσεις νερού. Για την αποτίμηση της επίδοσης του μοντέλου, χρησιμοποιήθηκαν δεκαετείς μηνιαίες χρονοσειρές παροχής επτά υδρομετρικών σταθμών. Εκτενής ανάλυση κατέδειξε ότι η εκμετάλλευση της κατανεμημένης πληροφορίας εισόδου, σε συνδυασμό με τη χρήση λογικού αριθμού μεταβλητών ελέγχου που προσαρμόζονται σε πολλαπλές παρατηρημένες αποκρίσεις, εξασφαλίζει πιο ρεαλιστικές τιμές των παραμέτρων του μοντέλου, και επιπλέον περιορίζει την προγνωστική αβεβαιότητα, σε σύγκριση με προηγούμενες (τόσο πλήρως εννοιολογικές όσο και πλήρως κατανεμημένες) προσεγγίσεις. Ακόμη, η ενσωμάτωση του σχήματος διαχείρισης υδατικών πόρων στον υδρολογικό προσομοιωτή, καθιστά το μοντέλο κατάλληλο για επιχειρησιακή χρήση.
Πλήρες κείμενο:
Βλέπε επίσης: http://dx.doi.org/10.13140/RG.2.2.27930.64960
A. Efstratiadis, D. Koutsoyiannis, E. Rozos, and I. Nalbantis, Calibration of a conjunctive surface-groundwater simulation model using multiple responses, EGS-AGU-EUG Joint Assembly, Geophysical Research Abstracts, Vol. 5, Nice, doi:10.13140/RG.2.2.23002.34246, European Geophysical Society, 2003.
[Βαθμονόμηση μοντέλου συνδυασμένης προσομοίωσης επιφανειακών και υπόγειων νερών με χρήση πολλαπλών αποκρίσεων]
Αναπτύχθηκε ένα πολυκυτταρικό ημικατανεμημένο μοντέλο για την προσομοίωση των υδρολογικών διεργασιών στη λεκάνη απορροής του Βοιωτικού Κηφισού και το υπόγειο καρστ αυτής. Το ολικό σύστημα (επιφανειακό και υπόγειο) προμηθεύει νερό για τοπική αρδευτική χρήση καθώς και για ύδρευση της Αθήνας. Επιπλέον, η απορροή της λεκάνης, σημαντικό μέρος της οποίας προέρχεται από καρστικές πηγές, τροφοδοτεί τη λίμνη Υλίκη, έναν από τους τρεις κύριους ταμιευτήρες της Αθήνας. Το μοντέλο αποτελείται από ένα σύνολο διασυνδεόμενων κυττάρων. Κάθε κύτταρο χωρίζεται περαιτέρω σε μια επιφανειακή και μια υπόγεια συνιστώσα. Η πρώτη μοντελοποιείται ως μια δεξαμενή εδαφικής υγρασίας, με είσοδο την κατακρήμνιση και τη δυνητική εξατμοδιαπνοή και έξοδο την επιφανειακή απορροή, την πραγματική εξατμοδιαπνοή και τη βαθιά διήθηση. Η υπόγεια συνιστώσα λειτουργεί με βάση το νόμο του Darcy. Δέχεται ως είσοδο την κατείσδυση και την ανάντη υπόγεια ροή και αποδίδει ως έξοδο την υπόγεια ροή προς γειτονικά κύτταρα ή τη θάλασσα, την πηγαία απορροή και τις απολήψεις νερού. Για τη βαθμονόμηση του μοντέλου εφαρμόζεται ένας ευρετικός εξελικτικός αλγόριθμος βελτιστοποίησης, στον οποίο γίνεται σύζευξη μιας γενικευμένης μεθόδου κατερχόμενου απλόκου με μια στρατηγική προσομοιωμένης ανόπτησης. Η βαθμονόμηση του μοντέλου βασίζεται σε πολυκριτηριακή προσέγγιση που αποσκοπεί στην προσαρμογή των ιστορικών υδρογραφημάτων, τα οποία είναι διαθέσιμα σε έξοδο της λεκάνης και τις θέσεις των κύριων πηγών, στα αντίστοιχα προσομοιωμένα. Εκτεταμένη ανάλυση καταδεικνύει ότι η αβεβαιότητα των παραμέτρων είναι πολύ μεγαλύτερη για το υπόγειο υποσύστημα, κυρίως εξαιτίας της ύπαρξης μη μετρήσιμων εκροών προς τη θάλασσα. Συνεπώς, η επιλογή της πλέον συμβιβαστικής ομάδας παραμέτρων βασίζεται σε εμπειρικές εκτιμήσεις της θέσης και ποσότητας των απωλειών προς τη θάλασσα.
Πλήρες κείμενο:
Βλέπε επίσης: http://dx.doi.org/10.13140/RG.2.2.23002.34246
Ν. Μαμάσης, Ε. Τηλιγάδας, Δ. Κουτσογιάννης, Μ. Σαλαχώρης, Γ. Καραβοκυρός, Σ. Μίχας, Κ. Νουτσόπουλος, Α. Χριστοφίδης, Σ. Κοζάνης, Α. Ευστρατιάδης, Ε. Ρόζος, και Λ. Μπενσασσών, ΥΔΡΟΣΚΟΠΙΟ: Εθνική Τράπεζα Υδρολογικής, Μετεωρολογικής και Γεωγραφικής Πληροφορίας, Προς μια ορθολογική αντιμετώπιση των σύγχρονων υδατικών προβλημάτων: Aξιοποιώντας την Πληροφορία και την Πληροφορική για την Πληροφόρηση, Ξενοδοχείο Hilton, Αθήνα, 2010.
Ημερίδα στην οποία παρουσιάζεται το υπολογιστικό πλαίσιο Υδροσκόπιο, το οποίο αναπτύχθηκε στα πλαίσια της Γ΄ φάσης του έργου “Εθνική Τράπεζα Υδρολογικής, Μετεωρολογικής και Γεωγραφικής Πληροφορίας”. Γίνεται σύνδεση με τις προηγούμενες φάσεις του έργου, εξηγείται η φιλοσοφία υλοποίησης του αναβαθμισμένου συστήματος και εξηγούνται οι κύριες συνιστώσες του (υπολογιστικά εργαλεία και μοντέλα.
Πλήρες κείμενο:
E. Rozos, and D. Koutsoyiannis, Managing water supply resources in karstic environment (temperate climate), UNESCO Workshop - Integrated Urban Water Management in Temperate Climates, Belgrade, doi:10.13140/RG.2.2.28756.40329/1, 2006.
[Διαχείριση υδρευτικών πόρων σε καρστικό περιβάλλον (εύκρατο κλίμα)]
Στη διάρκεια της ιστορίας, οι καρστικοί υδροφορείς έπαιξαν σημαντικό ρόλο στην αστική ανάπτυξη γύρω από τη Μεσόγειο, ιδίως σε περιοχές με ανεπαρκείς υδατικούς πόρους. Η Αθήνα είναι ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα πόλης με μακρά ιστορία, που η ανάπτυξή της καθορίστηκε από πόρους καρστικού νερού. Στην αρχαία Αθήνα, η υδροδότηση βασιζόταν σε υπόγειους πόρους, από καρστικούς και κοκκώδεις υδροφορείς. Συγκεκριμένα, τα δύο μείζονα υδραγωγεία, το Πεισιστράτειο και το Αδριάνειο, μετέφεραν καρστικό νερό από τους πρόποδες των βουνών στον περίγυρο της πόλης, ενώ η αξιοποίηση των κοκκωδών υδροφορέων γινόταν μέσω ενός εκτεταμένου δικτύου πηγαδιών. Στη σύγχρονη Αθήνα, οι ανάγκες υδροδότησης καλύπτονται κυρίως από επιφανειακό νερό. Χρησιμοποιούνται τέσσερις ταμιευτήρες, τρεις τεχνητοί και μια φυσική λίμνη. Ωστόσο, οι καρστικοί υδροφορείς εξακολουθούν να έχουν μεγάλη σημασία, καθώς αλληλεπιδρούν με τα επιφανειακά νερά και παρέχουν επιπρόσθετο όγκο αποθήκευσης, ιδιαίτερα χρήσιμο σε μεγάλης διάρκειας ξηρασίες. Έτσι, το καρστικό νερό αποδείχθηκε κρίσιμο για την ενίσχυση της υδροδότησης στη διάρκεια μιας πρόσφατης ξηρής περιόδου (1988-1994). Σήμερα, η διαχείριση του νερού έχει γίνει ιδιαίτερα απαιτητική και λαμβάνει υπόψη τους αντικρουόμενους στόχους της οικονομικής αποδοτικότητας και της ελαχιστοποίησης της διακινδύνευσης. Σε ένα τέτοιο πλαίσιο διαχείρισης, η αλληλεπίδραση των επιφανειακών και υπόγειων νερών και η μεγάλη πολυπλοκότητα των καρστικών ροών, σε συνδυασμό με την ανάγκη συμβιβασμού ανάμεσα στους αντικρουόμενους στόχους, έχουν καταστήσει επιτακτική την ανάπτυξη και εφαρμογή προηγμένων υπολογιστικών εργαλείων. Τέτοια εργαλεία βοηθούν στην ανάπτυξη στρατηγικής για τη διαχείριση των υδατικών πόρων σύμφωνης με μια αποδεκτή διακινδύνευση, παίρνοντας υπόψη διάφορα σενάρια σε σχέση με την εξέλιξη των υδατικών αναγκών, τα ενδεχόμενα βλάβης, ακόμη και τις μείζονες καταστροφές. Ακολουθώντας αυτή τη λογική, αναπτύχθηκε ένα εργαλείο υποστήριξης αποφάσεων για τη διαχείριση του υδροδοτικού συστήματος της Αθήνας, το οποίο βασίζεται σε ολιστική προσέγγιση και δίνει έμφαση στη μοντελοποίηση των καρστικών υδροφορέων.
Πλήρες κείμενο:
Βλέπε επίσης: http://dx.doi.org/10.13140/RG.2.2.28756.40329/1
Ε. Ρόζος, ΔΙΨΟΣ: Μοντέλο εκτίμησης υδατικών αναγκών, 15η συνάντηση Ελλήνων χρηστών του Γεωγραφικού Συστήματος Πληροφοριών (G.I.S.) ArcInfo - ArcView - ArcIMS, Αθήνα, Marathon Data Systems, 2005.
Σημείωση:
Παρουσίαση στα πλαίσια workhop με τίτλο "ΟΔΥΣΣΕΥΣ: Λογισμικό προσομοίωσης και διαχείρισης υδροσυστημάτων"
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/689/1/documents/2005GISdipsos.pdf (588 KB)
Ε. Ρόζος, Δ. Κουτσογιάννης, και Α. Κουκουβίνος, Εποπτεία και διερεύνηση των γεωτρήσεων της περιοχής Υλίκης με τη βοήθεια συστήματος γεωγραφικής πληροφορίας, 7η συνάντηση Ελλήνων χρηστών του ArcInfo, Αθήνα, Marathon Data Systems, 1997.
Διερευνάται η δυνατότητα εποπτείας των υπόγειων υδατικών πόρων της περιοχής Υλίκης στα πλαίσια ενός συστήματος γεωγραφικής πληροφορίας. Στο σύστημα αποθηκεύτηκαν και οργανώθηκαν κυρίως πληροφορίες για τη διακύμανση της στάθμης των γεωτρήσεων και της λίμνης, καθώς και πληροφορίες για την τοπογραφία και γεωλογία της περιοχής. Έτσι έγινε δυνατή η συνδυασμένη παρουσίαση των δεδομένων αυτών ώστε να μπορούμε να εξαγάγουμε συμπεράσματα για τις σχέσεις που διέπουν την διακύμανση της στάθμης γεωτρήσεων και Υλίκης. Οι σχέσεις αυτές αντανακλούν τους υφιστάμενους υδρογεωλογικούς μηχανισμούς και αποτελούν τις ενδείξεις που μας βοηθούν στην ορθολογικότερη διαχείριση των υδατικών πόρων.
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/92/1/documents/1997GISRozos.pdf (233 KB)
E. Rozos, S. Kozanis, and C. Makropoulos, Integrated Modelling System, BGD internal project report, 31 Ιανουαρίου 2014.
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/1435/1/documents/BGD_IMS.pdf (649 KB)
E. Rozos, ONE PAGE DOCUMENTS: Stochastics for dummies, Athens, Greece, 18 October 2016.
[ΚΕΊΜΕΝΑ ΜΙΑΣ ΣΕΛΊΔΑΣ: Στοιχειώδεις έννοιες στοχαστικής]
Κείμενο μιας σελίδας με ανάλογα που βοηθούν στην κατανόηση των βασικών εννοιών της στοχαστικής.
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/1661/1/documents/Stochastic-for-dummies.pdf (185 KB)
E. Rozos, ONE PAGE DOCUMENTS: Verify mathematical formulas, Athens, Greece, 24 February 2016.
[ΚΕΊΜΕΝΑ ΜΙΑΣ ΣΕΛΊΔΑΣ: Έλεγχος μαθηματικών εξισώσεων]
Οδηγίες για να ελέγχονται μαθηματικές φόρμουλες. Χρήσιμο επίσης για κατανόηση της λειτουργίας ορισμένων βασικών μαθηματικών τελεστών.
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/1601/1/documents/ManipulationUnits_S8kvmea.pdf (98 KB)
Ε. Ρόζος, και Χ. Μακρόπουλος, Προγραμματισμός σε Matlab για προβλήματα βελτιστοποίησης, Αθήνα, Ελλάδα, Φεβρουάριος 2011.
Σημειώσεις και ασκήσεις για εισαγωγή στον προγραμματισμό Matlab.
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/1122/1/documents/Matlab.pdf (240 KB)
Ε. Ρόζος, Στοχαστικές μέθοδοι στην υπόγεια υδρολογία, 22 pages, Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Ιανουάριος 2011.
Σημείωση:
Παρουσίαση στα πλαίσια του μαθήματος "Στοχαστικές Μέθοδοι στους Υδατικούς Πόρους".
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/1105/1/documents/StochasticsInGroundwater_1.pdf (687 KB)
E. Rozos, CAD lessons, Exeter, UK, Οκτώβριος 2007.
[Μαθήματα CAD]
Εκπαιδευτικό υλικό για μαθήματα CAD σε τριτοετής φοιτητές Μηχανολόγους Μηχανικούς του πανεπιστημίου του Exeter.
Πλήρες κείμενο:
Ε. Ρόζος, Υδρολογική προσομοίωση της ροής σε υδροφορείς υψηλής αβεβαιότητας, Διδακτορική διατριβή, 250 pages, Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Απρίλιος 2010.
Τα σύγχρονα υπολογιστικά συστήματα έχουν δώσει τη δυνατότητα να προσομοιωθούν οι φυσικές διεργασίες με μοντέλα φυσικής βάσης που έχουν ικανοποιητική ταχύτητα αλλά και εύχρηστο γραφικό περιβάλλον εργασίας. Στην περίπτωση των υπόγειων υδροφορέων τα μοντέλα αυτά επιλύουν τη διαφορική εξίσωσης ροής με κάποια αριθμητική μέθοδο που απαιτεί λεπτομερή διακριτοποίηση του πεδίου ροής. Παρόλα αυτά, υπάρχουν περιπτώσεις στις οποίες τα μοντέλα λεπτομερούς διακριτοποίησης δεν αποτελούν την πιο ενδεδειγμένη επιλογή. Οι περιπτώσεις αυτές ονομάζονται στην παρούσα διατριβή υδροφορείς υψηλής αβεβαιότητας. Στόχος της διατριβής είναι η ανάδειξη εξειδικευμένων μεθόδων και η κατασκευή συναφών μοντέλων για τη μελέτη αυτών των υδροφορέων. Οι πρωτότυπες συμβολές αυτής της διατριβής είναι οι ακόλουθες: α) το μοντέλο ευέλικτης διακριτοποίησης, β) το υδραυλικό ανάλογο, γ) η μελέτη σφάλματος πολυκυτταρικών μοντέλων, και δ) η μικτή εξίσωση ροής. Οι τεχνικές αυτές εφαρμόστηκαν σε ένα συνθετικό και σε έξι πραγματικούς υδροφορείς. Από την εφαρμογή του μοντέλου στους καρστικους υδροφορεις Λιλαίας, Βregava και πηγών Αλμυρού Αγίου Νικολάου πρόεκυψε το συμπέρασμα ότι η μικτή εξίσωση είναι πλεονεκτική μόνο όταν υπάρχουν αξιόπιστες μετρήσεις στάθμης. Όταν η διακύμανση της στάθμης δεν είναι το ζητούμενο από την προσομοίωση τότε η γραμμική εξίσωση Darcy πλεονεκτεί τόσο από άποψη απλότητας (λιγότερες παραδοχές) όσο και από λειτουργική άποψη (ταχύτερη επίλυση). Από την εφαρμογή στον υδροφορέα της Δυτικής Θεσσαλίας αναδέχθηκε το βασικό πλεονέκτημα των πολυκυτταρικών μοντέλων που είναι η ικανοποιητική ακρίβεια ακόμα και με μικρό πλήθος κυττάρων διακριτοποίησης, το όποιο συνεπάγεται μεγάλη ταχύτητα υπολογισμού. Από όλες τις εφαρμογές πρόεκυψε ότι η ολοκληρωμένη προσομοίωση είναι ο σημαντικότερος παράγοντας για την επιτυχή μοντελοποίηση ενός σύνθετου υδρολογικού συστήματος.
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/949/2/documents/rozos_phd.pdf (3249 KB)
Συμπληρωματικό υλικό:
Άλλες εργασίες που αναφέρονται σ' αυτή την εργασία (αυτός ο κατάλογος μπορεί να μην είναι ενημερωμένος):
| 1. | Charizopoulos, N., and A. Psilovikos, Hydrologic processes simulation using the conceptual model Zygos: the example of Xynias drained Lake catchment (central Greece), Environmental Earth Sciences, doi:10.1007/s12665-016-5565-x, 2016. |
Ε. Ρόζος, Εποπτεία και διερεύνηση των γεωτρήσεων της περιοχής Υλίκης με τη βοήθεια συστήματος γεωγραφικής πληροφορίας, Διπλωματική εργασία, 77 pages, Τομέας Υδατικών Πόρων, Υδραυλικών και Θαλάσσιων Έργων – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Αθήνα, Ιούλιος 1997.
Σ' αυτή τη διπλωματική εργασία ερευνάται η δυνατότητα εποπτείας των υπογείων υδατικών πόρων και της δίαιτάς τους χρησιμοποιώντας σύστημα γεωγραφικής πληροφορίας. Τα βήματα που ακολουθήθηκαν για την κατασκευή του συστήματος εποπτείας είναι τα εξής: (1) Συλλογή των στοιχείων που αφορούν τις γεωτρήσεις, τις παρακείμενες λίμνες (Υλίκη, Παραλίμνη) καθώς και την γεωμορφολογία του εδάφους. (2) Ολοκλήρωση των επιμέρους πινάκων σε μια βάση δεδομένων. (3) Κατασκευή των επιπέδων πληροφορίας (Coverages) και σύνδεση τους με τη βάση δεδομένων. (4) Ανάπτυξη αυτοματισμών για επισκόπηση της διακύμανσης της στάθμης των γεωτρήσεων και της λίμνης. (5) Προσθήκη ενεργών συνδέσμων για τις γεωλογικές τομές. Το γενικό συμπέρασμα είναι ότι με χρήση συστημάτων γεωγραφικής πληροφορίας μπορούμε να συνδυάσουμε ετερογενείς πληροφορίες και να οδηγηθούμε στην ορθολογικότερη διαχείριση του υδατικού δυναμικού. Η συγκεκριμένη εφαρμογή στην περιοχή της Υλίκης έδειξε ότι το νερό των γεωτρήσεων προέρχεται κατά κανόνα από τη λίμνη και η εκμετάλλευση των γεωτρήσεων δεν φαίνεται να είναι συμφέρουσα.
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/405/1/documents/rozosdiplom.pdf (1527 KB)
Α. Ευστρατιάδης, Α. Κουκουβίνος, Π. Δημητριάδης, Ε. Ρόζος, και Α. Δ. Κούσης, Τεχνική έκθεση θεωρητικής τεκμηρίωσης μοντέλου υδρολογικής-υδραυλικής προσομοίωσης, ΔΕΥΚΑΛΙΩΝ – Εκτίμηση πλημμυρικών ροών στην Ελλάδα σε συνθήκες υδροκλιματικής μεταβλητότητας: Ανάπτυξη φυσικά εδραιωμένου εννοιολογικού-πιθανοτικού πλαισίου και υπολογιστικών εργαλείων, Ανάδοχοι: ΕΤΜΕ: Πέππας & Συν/τες Ε.Ε., Γραφείο Μαχαίρα, Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών, 108 pages, Σεπτέμβριος 2014.
Παρουσιάζεται η θεωρητική τεκμηρίωση του μοντέλου υδρολογικής-υδραυλικής προσομοίωσης που αναπτύχθηκε στα πλαίσια της νέας έκδοσης του υπολογιστικού συστήματος Υδρόγειος. Το μοντέλο εμπλουτίστηκε ώστε να αναπαριστά τις υδρολογικές διεργασίες σε ωριαία χρονική κλίμακα, και να μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο για υδρολογικό σχεδιασμό όσο και ως εργαλείο πρόγνωσης πλημμυρών. Στην έκθεση περιγράφεται λεπτομερώς το πλήρες θεωρητικό του υπόβαθρο, που βασίζεται στη σύζευξη μοντέλων προσομοίωσης των επιφανειακών και υπόγειων υδρολογικών διεργασιών, μοντέλων διαχείρισης υδατικών πόρων και εναλλακτικών αριθμητικών σχημάτων διόδευσης των ροών κατά μήκος του υδρογραφικού δικτύου. Ακόμη, εξηγούνται η διαδικασία προετοιμασίας των δεδομένων εισόδου και κατασκευής των αναγκαίων θεματικών επιπέδων, καθώς και η διαδικασία εκτίμησης των παραμέτρων του μοντέλου με χρήση εξελιγμένων εργαλείων βαθμονόμησης.
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/1491/1/documents/Report_3_5.pdf (3568 KB)
Άλλες εργασίες που αναφέρονται σ' αυτή την εργασία (αυτός ο κατάλογος μπορεί να μην είναι ενημερωμένος):
| 1. | Στεφανίδης, Σ. Ντάφης, και Χ. Γιάνναρος, Υδρολογική απόκριση της λεκάνης απορροής του χειμάρρου «Μπασδέκη» Ολυμπιάδας στην καταιγίδα της 25ης Νοεμβρίου 2019, Υδροτεχνικά (2019-2020), 29, 13-26, 2020. |
Ε. Ρόζος, Δ. Μπουζιώτας, και Σ. Μπακή, ΠΕΒΕ 2010: Τελική έκθεση, ΠΕΒΕ 2010: Ανάλυση αλληλεπίδρασης αστικής ανάπτυξης και ζήτησης νερού-ενέργειας, Ανάδοχοι: , 31 December 2012.
Σχετικό έργο: ΠΕΒΕ 2010: Ανάλυση αλληλεπίδρασης αστικής ανάπτυξης και ζήτησης νερού-ενέργειας
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/1362/1/documents/Final_Report.pdf (2429 KB)
Α. Κουκουβίνος, Α. Ευστρατιάδης, και Ε. Ρόζος, Υδρόγειος - Έκδοση 2.0 - Οδηγίες χρήσης του λογισµικού, Ανάπτυξη βάσης δεδομένων και εφαρμογών λογισμικού σε διαδικτυακό περιβάλλον για την «Εθνική Τράπεζα Υδρολογικής και Μετεωρολογικής Πληροφορίας», Ανάδοχος: Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, 100 pages, Νοέμβριος 2009.
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/1424/1/documents/hydrogeios_manual.pdf (2692 KB)
Α. Ευστρατιάδης, Ε. Ρόζος, και Α. Κουκουβίνος, Υδρόγειος: Μοντέλο υδρολογικής και υδρογεωλογικής προσομοίωσης - Θεωρητική τεκμηρίωση, Ανάπτυξη βάσης δεδομένων και εφαρμογών λογισμικού σε διαδικτυακό περιβάλλον για την «Εθνική Τράπεζα Υδρολογικής και Μετεωρολογικής Πληροφορίας», 139 pages, Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Νοέμβριος 2009.
Περιγράφεται η θεωρητική τεκμηρίωση του μοντέλου υδρολογικής και υδρογεωλογικής προσομοίωσης Υδρόγειος (έκδοση 2.0), που περιλαμβάνει τα ακόλουθα μέρη: (α) συνοπτική επισκόπηση διεθνούς εμπειρίας σε θέματα υδρολογικής μοντελοποίησης, (β) δομή και θεμελιώδεις αρχές του μοντέλου Υδρόγειος και συμμόρφωση με τις απαιτήσεις του έργου, (γ) δεδομένα εισόδου (γεωγραφικά, υδρολογικά, διαχειριστικά), (δ) μοντέλο προσομοίωσης επιφανειακών υδρολογικών διεργασιών, σε μηνιαία και ημερήσια χρονική κλίμακα, (ε) μοντέλο προσομοίωσης υπόγειων υδρολογικών διεργασιών, (στ) μοντέλο αναπαράστασης ανθρωπογενών δράσεων στη λεκάνη και χειρισμός του σχετικού διαχειριστικού προβλήματος, μέσω γραμμικής βελτιστοποίησης, (ζ) λειτουργία μοντέλου σε ημερήσιο βήμα, με επιμερισμό των ημερήσιων παροχών σε ωριαία υδρογραφήματα και διόδευση της απορροής κατά μήκος του υδρογραφικού δικτύου, μέσω κατάλληλων αριθμητικών σχημάτων, (η) ολοκλήρωση διαδικασίας προσομοίωσης, με σύζευξη των παραπάνω μοντέλων, (θ) μεθοδολογία εκτίμησης παραμέτρων, με χρήση εξελιγμένων αλγορίθμων ολικής και πολυκριτηριακής βαθμονόμησης, (ι) κατευθυντήριες αρχές συνεπούς σχηματοποίησης, παραμετροποίησης και βαθμονόμησης του μοντέλου.
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/929/1/documents/Hydrogeios_documentation_.pdf (2561 KB)
Α. Ευστρατιάδης, Α. Κουκουβίνος, Ε. Ρόζος, Α. Τέγος, και Ι. Ναλμπάντης, Θεωρητική τεκμηρίωση μοντέλου προσομοίωσης υδρολογικών-υδρογεωλογικών διεργασιών λεκάνης απορροής «Υδρόγειος», Ολοκληρωμένη Διαχείριση Υδατικών Συστημάτων σε Σύζευξη με Εξελιγμένο Υπολογιστικό Σύστημα (ΟΔΥΣΣΕΥΣ), Ανάδοχος: ΝΑΜΑ Σύμβουλοι Μηχανικοί και Μελετητές Α.Ε., Τεύχος 4a, 103 pages, Τομέας Υδατικών Πόρων, Υδραυλικών και Θαλάσσιων Έργων – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Αθήνα, Δεκέμβριος 2006.
Αντικείμενο του τεύχους είναι η ανάπτυξη του υπολογιστικού συστήματος ΥΔΡΟΓΕΙΟΣ, που αναπαριστά τις υδρολογικές και υδρογεωλογικές διεργασίες καθώς και τις πρακτικές διαχείρισης των υδατικών πόρων μιας λεκάνης απορροής. Μετά μια συνοπτική παρουσίαση των γνωστότερων υδρολογικών μοντέλων και τη γενικότερη τοποθέτηση του προβλήματος, περιγράφεται το θεωρητικό υπόβαθρο της προσέγγισης, που περιλαμβάνει τη συνδυαστική λειτουργία τριών επιμέρους μοντέλων: (α) ενός εννοιολογικού μοντέλου συγκέντρωσης της εδαφικής υγρασίας, με διαφορετικές παραμέτρους για κάθε μονάδα υδρολογικής απόκρισης, που εκτιμά τον μετασχηματισμό της βροχόπτωσης σε εξατμοδιαπνοή, επιφανειακή απορροή και κατείσδυση, (β) ενός πολυκυτταρικού μοντέλου υπόγειων νερών, που εκτιμά τη χωρική διακύμανση της στάθμης του υδροφορέα, τη βασική ροή (απορροή πηγών) και τις υπόγειες διαφυγές, και (γ) ενός μοντέλου κατανομής των υδατικών πόρων, που για δεδομένες υδρολογικές εισροές στο υδρογραφικό δίκτυο, δεδομένα χαρακτηριστικά των τεχνικών έργων (υδραγωγεία, γεωτρήσεις) και δεδομένους στόχους και περιορισμούς εκτιμά τις απολήψεις και το υδατικό ισοζύγιο σε όλα τα σημεία ελέγχου του υδροσυστήματος, επιλέγοντας την οικονομικά βέλτιστη διαχείριση. Η χωρική ανάλυση προϋποθέτει μια ημικατανεμημένη σχηματοποίηση της λεκάνης και του υποκείμενού της υδροφορέα, και μια αδρομερή περιγραφή των τεχνικών έργων, που επιτυγχάνονται με τη χρήση συστημάτων γεωγραφικής πληροφορίας. Το χρονικό βήμα προσομοίωσης είναι μηναίο ή ημερήσιο. Στην τελευταία περίπτωση, παρέχεται η δυνατότητα ενσωμάτωσης ενός σχήματος διόδευσης, που βασίζεται στην καταξιωμένη μέθοδο Muskingum-Cunge. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στην εκτίμηση των παραμέτρων του μοντέλου, με τη χρήση στατιστικών και εμπειρικών μέτρων καλής προσαρμογής και εξελικτικών αλγορίθμων για μονοκριτηριακή και πολυκριτηριακή βελτιστοποίηση. Τέλος, παρουσιάζεται η εφαρμογή του μοντέλου στην περιοχή της Δυτικής Θεσσαλίας.
Σχετικό έργο: Ολοκληρωμένη Διαχείριση Υδατικών Συστημάτων σε Σύζευξη με Εξελιγμένο Υπολογιστικό Σύστημα (ΟΔΥΣΣΕΥΣ)
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/755/1/documents/report_4a.pdf (3877 KB)
Άλλες εργασίες που αναφέρονται σ' αυτή την εργασία (αυτός ο κατάλογος μπορεί να μην είναι ενημερωμένος):
| 1. | #Πετροπούλου, Μ., Ε. Ζαγγάνα, Ν. Χαριζόπουλος, Μ. Μιχαλοπούλου, Α. Μυλωνάς, και Κ. Περδικάρης, Εκτίμηση του υδρολογικού ισοζυγίου της λεκάνης απορροής του Πηνειού ποταμού Ηλείας με χρήση του μοντέλου «Ζυγός», 14ο Πανελλήνιο Συνέδριο της Ελληνικής Υδροτεχνικής Ένωσης (ΕΥΕ), Βόλος, 2019. |
Ε. Ρόζος, Θεωρητική τεκμηρίωση μοντέλου εκτίμησης υδατικών αναγκών, Ολοκληρωμένη Διαχείριση Υδατικών Συστημάτων σε Σύζευξη με Εξελιγμένο Υπολογιστικό Σύστημα (ΟΔΥΣΣΕΥΣ), Ανάδοχος: ΝΑΜΑ Σύμβουλοι Μηχανικοί και Μελετητές Α.Ε., Τεύχος 5, 21 pages, Τομέας Υδατικών Πόρων, Υδραυλικών και Θαλάσσιων Έργων – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Αθήνα, Σεπτέμβριος 2005.
Το μοντέλο αυτό αποτελεί ένα ολοκληρωμένο εργαλείο για τον υπολογισμό των υδατικών αναγκών σε ένα υδροσύστημα. Λειτουργεί υποστηρικτικά του μοντέλου διαχείρισης "Υδρονομέας" και σε συνδυασμό με το σύστημα γεωγραφικής πληροφορίας και την βάση δεδομένων, αλλά έχει ληφθεί μέριμνα ώστε να μπορεί να λειτουργεί και αυτόνομα. Στον υπολογισμό των υδατικών αναγκών λαμβάνονται υπόψη οι χρήσεις νερού για κτηνοτροφία, βιομηχανία, ύδρευση και γεωργία. Το μοντέλο βασίζεται σε μια ιεραρχική οργάνωση, δημιουργώντας δύο ομάδες, τους "χρήστες" και τους "καταναλωτές". Ο "καταναλωτής" αναφέρεται σε ένα σύνολο ομοιειδών μονάδων, με κοινή πρακτική διαχείρισης, ενώ ο "χρήστης" αναφέρεται σε μια ευρύτερη οντότητα ζήτησης, που περιλαμβάνει ομοιότυπους καταναλωτές. Επιπλέον, το μοντέλο, για την υποστήριξη αναλύσεων σε επίπεδο διαχείρισης, δημιουργεί ομάδες χρηστών, οι υδατικές ανάγκες των οποίων θεωρείται ότι συγκεντρώνονται σε συγκεκριμένους κόμβους.
Σχετικό έργο: Ολοκληρωμένη Διαχείριση Υδατικών Συστημάτων σε Σύζευξη με Εξελιγμένο Υπολογιστικό Σύστημα (ΟΔΥΣΣΕΥΣ)
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/677/1/documents/report_5.pdf (1099 KB)
Α. Ευστρατιάδης, Ι. Ναλμπάντης, και Ε. Ρόζος, Μοντέλο προσομοίωσης του υδρολογικού κύκλου στη λεκάνη Βοιωτικού Κηφισού - Υλίκης, Εκσυγχρονισμός της εποπτείας και διαχείρισης του συστήματος των υδατικών πόρων ύδρευσης της Αθήνας, Τεύχος 21, 196 pages, Τομέας Υδατικών Πόρων, Υδραυλικών και Θαλάσσιων Έργων – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Αθήνα, Ιανουάριος 2004.
Αναπτύχθηκε ένα ολοκληρωμένο πληροφορικό σύστημα προσομοίωσης των κύριων διεργασιών του υδρολογικού κύκλου στη λεκάνη του ποταμού Βοιωτικού Κηφισού. Πρόκειται για τις διεργασίες τόσο του επιφανειακού νερού (βροχόπτωση, διήθηση, άμεση απορροή), όσο και του υπόγειου νερού (κατείσδυση, βαθιά διήθηση, απορροή πηγών, εκροές προς θάλασσα). Το μοντέλο επιφανειακής υδρολογίας αποτελεί μια τροποποιημένη εκδοχή του γνωστού από τη βιβλιογραφία μοντέλου Thornthwaite. Η αναπαράσταση των επιφανειακών διεργασιών γίνεται σε κλίμακα ενός τμήματος της λεκάνης, τη μονάδα υδρολογικής απόκρισης (ΜΥΑ), που είναι ομογενές ως προς τις υδρολογικές εισόδους (βροχόπτωση και δυνητική εξατμοδιαπνοή). Η υπόγεια ροή προσομοιώνεται με σύστημα δεξαμενών διασυνδεδεμένων με αγωγούς στους οποίους η ροή ακολουθεί την εξίσωση Darcy. Τα δύο μοντέλα συμπληρώνονται από τρίτο μοντέλο που, με απλό τρόπο, πραγματοποιεί την κατανομή των απολήψεων από τα επιφανειακά και υπόγεια νερά για την ικανοποίηση της ζήτησης σε διάφορα σημεία κατανάλωσης. Το πληροφορικό σύστημα περιλαμβάνει τέσσερα υποσυστήματα: (α) εισαγωγής και αποθήκευσης δεδομένων, (β) οργάνωσης και παρουσίασης δεδομένων, (γ) προσομοίωσης υδρολογικών διεργασιών, και (δ) βαθμονόμησης παραμέτρων. Σε παράρτημα δίνονται αναλυτικές οδηγίες χρήσης του συστήματος. Το λογισμικό εφαρμόστηκε πιλοτικά στη λεκάνη του Βοιωτικού Κηφισού για την οποία βαθμονομήθηκαν και επικυρώθηκαν τα μοντέλα. Το τεύχος περιλαμβάνει εκτεταμένες αναλύσεις της υδρο-μετεωρολογικής και υδρομετρικής πληροφορίας στη λεκάνη του Βοιωτικού Κηφισού, με στόχο την παραγωγή όσο το δυνατό καλύτερη πληροφορίας εισόδου στο σύστημα που αναπτύχθηκε. Τέλος, πολύ μεγάλη προσπάθεια καταβλήθηκε για τη διερευνητική ανάλυση των δεδομένων στη λεκάνη της Υλίκης που, όμως, δεν επέτρεπαν την κατάρτιση μοντέλου - ούτε, έστω, ημικατανεμημένου. Η ανάλυση οδήγησε στην κατάρτιση απλού μοντέλου των διαφυγών της λίμνης που είναι σημαντικά βελτιωμένο σε σχέση με τις απλές σχέσεις που είχαν προταθεί στο παρελθόν. Ακόμη, γίνονται σχόλια για το υδατικό δυναμικό των υπολοίπων, πλην εκείνου της λεκάνης του Βοιωτικού Κηφισού, υδροφορέων, οι οποίοι εντάσσονται στους υδατικού πόρους για ύδρευση της Αθήνας.
Σχετικό έργο: Εκσυγχρονισμός της εποπτείας και διαχείρισης του συστήματος των υδατικών πόρων ύδρευσης της Αθήνας
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/617/1/documents/report21.pdf (3007 KB)
Συμπληρωματικό υλικό:
Άλλες εργασίες που αναφέρονται σ' αυτή την εργασία (αυτός ο κατάλογος μπορεί να μην είναι ενημερωμένος):
| 1. | #Michas, S.N., M.N. Pikounis, I. Nalbantis, P.L. Lazaridou and E.I. Daniil, On the hydrologic analysis for water resources management in Aegean Islands, Proceedings, Protection and Restoration of the Environment VIII, Mykonos, Greece, 2006. |
Δ. Κουτσογιάννης, Ι. Ναλμπάντης, Γ. Καραβοκυρός, Α. Ευστρατιάδης, Ν. Μαμάσης, Α. Κουκουβίνος, Α. Χριστοφίδης, Ε. Ρόζος, Α. Οικονόμου, και Γ. Τέντες, Μεθοδολογία και θεωρητικό υπόβαθρο, Εκσυγχρονισμός της εποπτείας και διαχείρισης του συστήματος των υδατικών πόρων ύδρευσης της Αθήνας, Τεύχος 15, Τομέας Υδατικών Πόρων, Υδραυλικών και Θαλάσσιων Έργων – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Αθήνα, Ιανουάριος 2004.
H μεθοδολογία που αναπτύχθηκε για την ανάλυση του υδροδοτικού συστήματος της Αθήνας, όσο και αν υπαγορεύτηκε από τις ιδιαίτερες απαιτήσεις του συγκεκριμένου συστήματος, έχει ευρύτερο χαρακτήρα και γενικότερο προσανατολισμό. Με αυτή την έννοια, αλλά και με σκοπό να τεθεί η μεθοδολογία στη γνώση και κρίση της διεθνούς επιστημονικής κοινότητας, έγινε μια σειρά από δημοσιεύσεις σε έγκυρα διεθνή επιστημονικά περιοδικά της περιοχής των υδατικών πόρων, αλλά και ανακοινώσεις σε επιστημονικά συνέδρια και ημερίδες. Αυτές διακρίνονται σε δύο κατηγορίες, όπου στην πρώτη εντάσσονται όσες αναφέρονται στον πυρήνα της ανάλυσης του υδροδοτικού συστήματος, δηλαδή στη βελτιστοποίησή του μέσα από την πρωτότυπη μεθοδολογία παραμετροποίηση-προσομοίωση-βελτιστοποίηση, ενώ στη δεύτερη εντάσσονται όσες αναφέρονται στη στοχαστική προσομοίωση και πρόγνωση των υδρολογικών εισόδων του υδροσυστήματος. Για την σαφή περιγραφή και επεξήγηση της μεθοδολογίας, παρατίθενται αυτούσιες οι δημοσιεύσεις σε επιστημονικά περιοδικά, ενώ για λόγους πληρότητας παρατίθενται οι περιλήψεις των ανακοινώσεων σε συνέδρια και ημερίδες.
Σχετικό έργο: Εκσυγχρονισμός της εποπτείας και διαχείρισης του συστήματος των υδατικών πόρων ύδρευσης της Αθήνας
Δ. Κουτσογιάννης, Α. Ευστρατιάδης, Γ. Καραβοκυρός, Α. Κουκουβίνος, Ν. Μαμάσης, Ι. Ναλμπάντης, Ε. Ρόζος, Χ. Καρόπουλος, Α. Νασίκας, Ε. Νεστορίδου, και Δ. Νικολόπουλος, Σχέδιο διαχείρισης του υδροδοτικού συστήματος της Αθήνας — Έτος 2002–2003, Εκσυγχρονισμός της εποπτείας και διαχείρισης του συστήματος των υδατικών πόρων ύδρευσης της Αθήνας, Τεύχος 14, 215 pages, Τομέας Υδατικών Πόρων, Υδραυλικών και Θαλάσσιων Έργων – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Αθήνα, Δεκέμβριος 2002.
Το διαχειριστικό σχέδιο του υδροδοτικού συστήματος της Αθήνας για το υδρολογικό έτος 2002-2003 αποτελεί προσαρμογή του αντίστοιχου σχεδίου του 2001-2002. Το διαχειριστικό σχέδιο αποτελεί τη βάση για τη ρύθμιση θεμάτων που άπτονται σχέσεων μεταξύ των φορέων που εμπλέκονται στην υδροδότηση της Αθήνας, και ειδικότερα της ΕΥΔΑΠ, της ΕΠΕΥΔΑΠ και των συναρμόδιων υπουργείων. Περιλαμβάνει στοιχεία και προβλέψεις για τη ζήτηση νερού, εκτιμήσεις για την επάρκεια των υδατικών πόρων και προτείνει τρόπους διαχείρισης, που προέκυψαν ύστερα από βελτιστοποίηση, για διάφορα μελλοντικά σενάρια. Στα σενάρια λαμβάνονται υπόψη το φαινόμενο εμμονής της ξηρασίας καθώς και έκτακτα περιστατικά. Αναφέρονται επίσης οι οικονομικές καθώς και οι περιβαλλοντικές διαστάσεις του θέματος. Τέλος, τεκμηριώνονται οι εκτιμήσεις για την ασφαλή απόδοση του υδροσυστήματος και την προβλεπόμενη από τη λειτουργία των αντλιοστασίων κατανάλωση ενέργειας.
Σχετικό έργο: Εκσυγχρονισμός της εποπτείας και διαχείρισης του συστήματος των υδατικών πόρων ύδρευσης της Αθήνας
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/552/1/documents/2002eydapmasterplan.pdf (8797 KB)
Ι. Ναλμπάντης, και Ε. Ρόζος, Σύστημα προσομοίωσης του υδρολογικού κύκλου στη λεκάνη Β. Κηφισού, Εκσυγχρονισμός της εποπτείας και διαχείρισης του συστήματος των υδατικών πόρων ύδρευσης της Αθήνας, Τεύχος 10, 72 pages, Τομέας Υδατικών Πόρων, Υδραυλικών και Θαλάσσιων Έργων – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Αθήνα, Δεκέμβριος 2000.
Στα πλαίσια του ερευνητικού έργου με τίτλο "Εκσυγχρονισμός της εποπτείας και διαχείρισης του συστήματος των υδατικών πόρων ύδρευσης της Αθήνας", καταρτίστηκε επιχειρησιακό πακέτο προγραμμάτων Η/Υ με στόχο την προσομοίωση και πρόγνωση (με στοχαστικό τρόπο) της υπόγειας υδροφορίας στη λεκάνη του Βοιωτικού Κηφισού. Το πακέτο χρησιμοποιεί το μοντέλο MODFLOW της υπηρεσίας USGS και αξιοποιεί τα αποτελέσματα προγενέστερης μελέτης του ΥΠΕΧΩΔΕ στην οποία είχε χρησιμοποιηθεί το ίδιο μοντέλο. Έγινε προσαρμογή του μοντέλου μέσω της κατασκευής κατάλληλου εξειδικευμένου λογισμικού έτσι ώστε να χρησιμοποιηθεί η μέθοδος της στοχαστικής προσομοίωσης στη μεταβλητή του ύψους βροχόπτωσης. Τέλος, έγινε πιλοτική εφαρμογή στο καρστικό σύστημα της λεκάνης του Βοιωτικού Κηφισού για μέσες συνθήκες από την άποψη της βροχόπτωσης αλλά και της εκμετάλλευσης του συστήματος για αρδευτικούς και υδρευτικούς σκοπούς εντός της λεκάνης και συνθήκες υψηλών αλλά και μηδενικών απολήψεων από τις γεωτρήσεις Βασιλικών - Παρορίου για ύδρευση της Αθήνας.
Σχετικό έργο: Εκσυγχρονισμός της εποπτείας και διαχείρισης του συστήματος των υδατικών πόρων ύδρευσης της Αθήνας
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/417/1/documents/report10.pdf (2157 KB)
Α. Κουκουβίνος, και Ε. Ρόζος, Τελική Έκθεση, Εκσυγχρονισμός του πρωτογενούς αρχείου δεδομένων επιφανειακής και υπόγειας υδρολογίας του Υπουργείου Γεωργίας στη Θεσσαλία, 77 pages, Τομέας Υδατικών Πόρων, Υδραυλικών και Θαλάσσιων Έργων – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Αθήνα, Ιανουάριος 1999.
Σχετικό έργο: Εκσυγχρονισμός του πρωτογενούς αρχείου δεδομένων επιφανειακής και υπόγειας υδρολογίας του Υπουργείου Γεωργίας στη Θεσσαλία
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/194/1/documents/er7_te.pdf (12048 KB)
Δ. Ζαρρής, Ε. Ρόζος, και Δ. Σακελλαριάδης, Περιγραφή των υδατικών συστημάτων, Εκτίμηση και Διαχείριση των Υδατικών Πόρων της Στερεάς Ελλάδας - Φάση 3, Τεύχος 36, 160 pages, Τομέας Υδατικών Πόρων, Υδραυλικών και Θαλάσσιων Έργων – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Αθήνα, Ιανουάριος 1999.
Σχετικό έργο: Εκτίμηση και Διαχείριση των Υδατικών Πόρων της Στερεάς Ελλάδας - Φάση 3
Πλήρες κείμενο:
Ρ. Μαυροδήμου, Δ. Ζαρρής, και Ε. Ρόζος, Επισκόπηση μελετών αξιοποίησης και διαχείρισης υδατικών πόρων, Εκτίμηση και Διαχείριση των Υδατικών Πόρων της Στερεάς Ελλάδας - Φάση 3, Τεύχος 33, 65 pages, Τομέας Υδατικών Πόρων, Υδραυλικών και Θαλάσσιων Έργων – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Αθήνα, Ιανουάριος 1999.
Σχετικό έργο: Εκτίμηση και Διαχείριση των Υδατικών Πόρων της Στερεάς Ελλάδας - Φάση 3
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/128/1/documents/er4_33.pdf (5713 KB)
Α. Κουκουβίνος, και Ε. Ρόζος, Έκθεση Προόδου, Εκσυγχρονισμός του πρωτογενούς αρχείου δεδομένων επιφανειακής και υπόγειας υδρολογίας του Υπουργείου Γεωργίας στη Θεσσαλία, 28 pages, Τομέας Υδατικών Πόρων, Υδραυλικών και Θαλάσσιων Έργων – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Αθήνα, Μάρτιος 1998.
Σχετικό έργο: Εκσυγχρονισμός του πρωτογενούς αρχείου δεδομένων επιφανειακής και υπόγειας υδρολογίας του Υπουργείου Γεωργίας στη Θεσσαλία
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/192/1/documents/er7_ep.pdf (16068 KB)
Ε. Ρόζος, ΓΙΓΑΝΤΙΕΣ ΑΝΕΜΟΓΕΝΝΗΤΡΙΕΣ ΣΕ ΟΛΗ ΤΗΝ ΙΚΑΡΙΑ, Ikariamag, 17 September 2012.
Στις 15/7/2011 η Ρυθμιστικής Αρχής Ενέργειας (ΡΑΕ) ενέκρινε άδεια (877/11/15-7-2011) για εγκατάσταση 110 τεράστιων ανεμογεννητριών στο όρος Αθέρας. Οι ανεμογεννήτριες αυτές θα τοποθετηθούν κατά μήκος της κορυφογραμμής διανύοντας σχεδόν όλο το μήκος της Ικαρίας και αλλάζοντας δραματικά την όψη του νησιού (η περιοχή που θα εγκατασταθούν φαίνεται στο http://www.rae.gr/geo/ με ζουμ στην Ικαρία). Το σχέδιο έχει παγώσει μετά από προσφυγές κατά της απόφασης της ΡΑΕ από έναν ιδιώτη αλλά και από τον Δήμο Ικαρίας.
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/1287/1/documents/IcariaWindTurbines.pdf (42 KB)
Α. Ευστρατιάδης, και Ε. Ρόζος, Υδρολογική διερεύνηση, Έργα Ύδρευσης Ρόδου από το φράγμα Γαδουρά - Β φάση: Προμελέτες, οριστικές μελέτες κλπ. μελέτες έργων Υδραγωγείων και ΕΕΝ- Τεύχη Δημοπράτησης, Ανάθεση: Υπουργείο Περιβάλλοντος, Χωροταξίας και Δημόσιων Έργων, Ανάδοχος: Υδροεξυγιαντική, 57 pages, Ιούλιος 2010.
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/1004/1/documents/rodos_report_final.pdf (1956 KB)
Συμπληρωματικό υλικό:
Δ. Αργυρόπουλος, Ν. Μαμάσης, Α. Ευστρατιάδης, και Ε. Ρόζος, Μελέτη διαχείρισης των υδατικών πόρων των λεκανών Ξεριά και Γιαννούζαγα, Διαχείριση υδατικών πόρων της Περιοχής Ολοκληρωμένης Τουριστικής Ανάπτυξης Μεσσηνίας, Ανάθεση: ΤΕΜΕΣ- Τουριστικές Επιχειρήσεις Μεσσηνίας, Ανάδοχος: Δ. Αργυρόπουλος, 73 pages, Αθήνα, 2005.
Σχετικό έργο: Διαχείριση υδατικών πόρων της Περιοχής Ολοκληρωμένης Τουριστικής Ανάπτυξης Μεσσηνίας
