Πολιτικός Μηχανικός, MSc., Υποψήφιος Δρ.
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).
S. Tsattalios, I. Tsoukalas, P. Dimas, P. Kossieris, A. Efstratiadis, and C. Makropoulos, Advancing surrogate-based optimization of time-expensive environmental problems through adaptive multi-model search, Environmental Modelling and Software, 162, 105639, doi:10.1016/j.envsoft.2023.105639, 2023.
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/2266/1/documents/AMSEEAS_paper.pdf (14432 KB)
A. Efstratiadis, P. Dimas, G. Pouliasis, I. Tsoukalas, P. Kossieris, V. Bellos, G.-K. Sakki, C. Makropoulos, and S. Michas, Revisiting flood hazard assessment practices under a hybrid stochastic simulation framework, Water, 14 (3), 457, doi:10.3390/w14030457, 2022.
[Αναθεωρώντας τις πρακτικές εκτίμησης του πλημμυρικού κινδύνου υπό ένα πλαίσιο υβριδικής στοχαστικής προσομοίωσης]
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/2170/1/documents/water-14-00457.pdf (6083 KB)
Βλέπε επίσης: https://www.mdpi.com/2073-4441/14/3/457
Άλλες εργασίες που αναφέρονται σ' αυτή την εργασία (αυτός ο κατάλογος μπορεί να μην είναι ενημερωμένος):
| 1. | Tegos, A., A. Ziogas, V. Bellos, and A. Tzimas, Forensic hydrology: a complete reconstruction of an extreme flood event in data-scarce area, Hydrology, 9(5), 93, doi:10.3390/hydrology9050093, 2022. |
| 2. | Afzal, M. A., S. Ali, A. Nazeer, M. I. Khan, M. M. Waqas, R. A. Aslam, M. J. M. Cheema, M. Nadeem, N. Saddique, M. Muzammil, and A. N. Shah, Flood inundation modeling by integrating HEC–RAS and satellite imagery: A case study of the Indus river basin, Water, 14(19), 2984, doi:10.3390/w14192984, 2022. |
| 3. | Vangelis, H., I. Zotou, I. M. Kourtis, V. Bellos, and V. A. Tsihrintzis, Relationship of rainfall and flood return periods through hydrologic and hydraulic modeling, Water, 14(22), 3618, doi:10.3390/w14223618, 2022. |
V. Bellos, P. Kossieris, A. Efstratiadis, I. Papakonstantis, P. Papanicolaou, P. Dimas, and C. Makropoulos, Can we use hydraulic handbooks in blind trust? Two examples from a real-world complex hydraulic system, Proceedings of 7th IAHR Europe Congress "Innovative Water Management in a Changing Climate”, Athens, International Association for Hydro-Environment Engineering and Research (IAHR), 2022.
Πλήρες κείμενο (διαθέσιμο μόνο στο ΕΜΠ): http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/2231/1/documents/IAHR_bellos.pdf (243 KB)
P. Dimas, D. Nikolopoulos, and C. Makropoulos, Simulation framework for pipe failure detection and replacement scheduling optimization, e-Proceedings of the 5th EWaS International Conference, Naples, 556–563, 2022.
Πλήρες κείμενο:
V. Bellos, P. Kossieris, A. Efstratiadis, I. Papakonstantis, P. Papanicolaou, P. Dimas, and C. Makropoulos, Fiware-enabled tool for real-time control of the raw-water conveyance system of Athens, Proceedings of the 39th IAHR World Congress, Granada, 2859–2865, doi:10.3850/IAHR-39WC2521716X20221468, International Association for Hydro-Environment Engineering and Research (IAHR), 2022.
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/2226/1/documents/04-07-014-1468.pdf (10700 KB)
Π. Δήμας, Δ. Μπουζιώτας, Δ. Νικολόπουλος, Α. Ευστρατιάδης, και Δ. Κουτσογιάννης, Πλαίσιο βέλτιστης διαχείρισης υδροηλεκτρικών ταμιευτήρων μέσω άντλησης-ταμίευσης: Διερεύνηση στην περίπτωση των υδροσυστημάτων Αχελώου-Θεσσαλίας και Αλιάκμονα, Πρακτικά 3ου Πανελλήνιου Συνεδρίου Φραγμάτων και Ταμιευτήρων, Αίγλη Ζαππείου, Ελληνική Επιτροπή Μεγάλων Φραγμάτων, Αθήνα, 2017.
Περιγράφεται μια ολιστική προσέγγιση για τη διαχείριση σύνθετων συστημάτων ταμιευτήρων, οι οποίοι εξυπηρετούν πολλαπλούς και, συχνά, αντικρουόμενους στόχους, όπως είναι η παραγωγή ενέργειας και η κάλυψη αρδευτικών/ υδρευτικών ή άλλων αναγκών. Η εν λόγω διαδικασία είναι κατά κανόνα πολύπλοκη λόγω του στοχαστικού χαρακτήρα των υδρομετεωρολογικών διεργασιών, αλλά και της έντονα μη γραμμικής δυναμικής των συστημάτων υδροηλεκτρικών ταμιευτήρων. Για να αντιμετωπιστεί η έντονη μεταβλητότητα της ανανεώσιμης ενεργειακής παραγωγής (υδροηλεκτρικής και κάθε μορφής) προτείνεται η εφαρμογή της τεχνολογίας της αντλησης-ταμίευσης. Για την εύρεση βέλτιστων σχημάτων διαχείρισης του συστήματος γίνεται χρήση του μεθοδολογικού πλαισίου «παραμετροποίηση-στοχαστική προσομοίωση-βελτιστοποίηση», όπως υλοποιείται στο λογισμικό Υδρονομέας. Στόχος των αναλύσεων είναι η αποτίμηση της ικανότητας παραγωγής εγγυημένης ενέργειας με συγκεκριμένο επίπεδο αξιοπιστίας και το συνεπαγόμενο οικονομικό όφελος μέσω της εφαρμογής του προτεινόμενου μεθοδολογικού πλαισίου σε δύο εκ των μεγαλύτερων και πλέον σύνθετων υδροσυστημάτων του Ελληνικού χώρου (Αχελώου-Θεσσαλίας και Αλιάκμονα). Επιπλέον, επισημαίνεται η δυνατότητα που προσφέρει η τεχνολογία άντλησης-ταμίευσης σε ανανεώσιμες πηγές ενέργειας με σημαντική μεταβλητότητα, όπως η αιολική, για περαιτέρω διείσδυση στο ενεργειακό μείγμα.
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/1747/1/documents/fragmata2017.pdf (1070 KB)
Συμπληρωματικό υλικό:
I. Tsoukalas, P. Dimas, and C. Makropoulos, Hydrosystem optimization on a budget: Investigating the potential of surrogate based optimization techniques, 14th International Conference on Environmental Science and Technology (CEST2015), Global Network on Environmental Science and Technology, University of the Aegean, 2015.
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/1574/1/documents/cest2015_00162_oral_paper.pdf (475 KB)
Βλέπε επίσης: http://cest.gnest.org/cest15proceedings/public_html/papers/cest2015_00162_oral_paper.pdf
I. Pappa, Y. Dimakos, P. Dimas, P. Kossieris, P. Dimitriadis, and D. Koutsoyiannis, Spatial and temporal variability of wind speed and energy over Greece, European Geosciences Union General Assembly 2014, Geophysical Research Abstracts, Vol. 16, Vienna, EGU2014-13591, doi:10.13140/RG.2.2.11238.63048, European Geosciences Union, 2014.
[Χωρική και χρονική μεταβλητότητα της ταχύτητας ανέμου και της αιολικής ενέργειας στην Ελλάδα]
Πλήρες κείμενο:
Συμπληρωματικό υλικό:
Βλέπε επίσης: http://dx.doi.org/10.13140/RG.2.2.11238.63048
P. Dimas, D. Bouziotas, A. Efstratiadis, and D. Koutsoyiannis, A holistic approach towards optimal planning of hybrid renewable energy systems: Combining hydroelectric and wind energy, European Geosciences Union General Assembly 2014, Geophysical Research Abstracts, Vol. 16, Vienna, EGU2014-5851, doi:10.13140/RG.2.2.28854.70723, European Geosciences Union, 2014.
[Ολιστική προσέγγιση στην κατεύθυνση του βέλτιστου σχεδιασμού υβριδικών συστημάτων ανανεώσιμης ενέργειας: Συνδυάζοντας την υδροηλεκτρική με την αιολική ενέργεια]
Η υδροηλεκτρική ενέργεια με άντληση-ταμίευση είναι μια καθιερωμένη τεχνολογία, με πολύ υψηλή απόδοση, που παρέχει μια μοναδική στο είδος της αποθήκευση ενέργειας. Η αποθήκευση ενέργειας υλοποιείται αντλώντας νερό ανάντη, προκειμένου να αξιοποιηθεί η περίσσεια της παραγόμενης ενέργειας (π.χ. στη διάρκεια της νύχτας), και στη συνέχεια ανακτώντας το νερό αυτό για την παραγωγή υδροηλεκτρικής ενέργειας στη διάρκεια των αιχμών της ζήτησης. Η περίσσεια ενέργειας πραγματοποιείται λόγω των άλλων ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (αιολική, ηλιακή), των οποίων η παραγωγή μεταβάλλεται με μη ελεγχόμενο τρόπο. Συνδυάζοντας αυτές τις πηγές με υδροηλεκτρικές μονάδες που διαθέτουν διατάξεις άντλησης-ταμίευσης, μπορούμε να διαμορφώσουμε αυτόνομα υβριδικά συστήματα ανανεώσιμης ενέργειας. Ο βέλτιστος σχεδιασμός και διαχείρισή τους απαιτεί μια ολιστική προσέγγιση, στην οποία αναπαρίσταται ορθά η αβεβαιότητα. Στην κατεύθυνση αυτή προτείνεται ένα καινοτόμο πλαίσιο, που βασίζεται στη στοχαστική προσομοίωση και βελτιστοποίηση. Αυτό ελέγχεται σε ένα υφιστάμενο υδροσύστημα της Ελλάδας, θεωρώντας συνδυασμένη λειτουργία του με ένα υποθετικό σύστημα αιολικής ενέργειας, για το οποίο αναζητείται ο βέλτιστος σχεδιασμός που εξασφαλίζει την πλέον επωφελή επίδοση του ολικού σχήματος.
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/1442/2/documents/2014_egu_hybrid.pdf (1659 KB)
Συμπληρωματικό υλικό:
Βλέπε επίσης: http://dx.doi.org/10.13140/RG.2.2.28854.70723
P. Dimas, D. Bouziotas, A. Efstratiadis, and D. Koutsoyiannis, A stochastic simulation framework for planning and management of combined hydropower and wind energy systems, Facets of Uncertainty: 5th EGU Leonardo Conference – Hydrofractals 2013 – STAHY 2013, Kos Island, Greece, doi:10.13140/RG.2.2.27491.55841, European Geosciences Union, International Association of Hydrological Sciences, International Union of Geodesy and Geophysics, 2013.
[Πλαίσιο στοχαστικής προσομοίωσης για τον σχεδιασμό και διαχείριση συνδυασμένων συστημάτων υδροηλεκτρικής και αιολικής ενέργειας]
Η αντλησιοταμίευση στο παίσιο συστημάτων υδροηλεκτρικών ταμιευτήρων είναι μια καταξιωμένη τεχνολογία με πολύ ηψηλή απόδοση, καθώς και η μοναδική μέθοδος αποθήκευσης ενέργειας στη μεγάλη κλίμακα. Η αποθήκευση της ενέργειας υλοποιείται αντλώντας νερό ανάντη, ώστε να εκμεταλλευτούμε την περίσσεια ενέργειας (π.χ. στη διάρκεια νυκτερινών ωρών), και στη συνέχεια να ανακτήσουμε αυτό το νερό για παραγωγή υδροηλεκτρικής ενέργειας στη διάρκεια των αιχμών της ζήτησης. Είναι ενδιαφέρον ότι αυτή η περίσσεια μπορεί να προσφερθεί από άλλες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, ειδικότερα ανεμογεννήτριες, που μπορούν να εσνωματωθούν σε υδροηλεκτρικά συστήματα με δυνατότητες αντλησιοταμίευσης, ώστε να διαμορφώσουν ενεργειακά αυτόνομα υβριδικά συστήματα ενέργειας. Ο βέλτιστος σχεδιασμός και διαχείριση τέτοιων συστημάτων αποτελεί πρόκληση, που απαιτεί μια ολιστική θεώρηση και μια συνεπή περιγραφή των πολλαπλών πηγών αβεβαιότητας. Για τον σκοπό αυτό, προτείνεται ένα καινοτόμο πλαίσιο, το οποίο ελέγχεται σε ένα υφιστάμενο υδροσύστημα της Ελλάδας (ήτοι το σύστημα ταμιευτήρων του Αλιάκμονα, το οποίο εξυπηρετεί ακόμη και άλλες χρήσεις), θεωρώντας συνδυασμένη λειτουργία του με ένα υποθετικό σύστημα αιολικής ενέργειας. Οι δύο συνιστώσες, που συνδέονται με ένα απλό έργο αντλησιοταμίευση, μοντελοποιούνται με διαφορετική χρονική διακριτότητα. Συγκεκριμένα, για την αναπαράσταση του συστήματος των υδατικών πόρων υιοθετούμε, όπως συνηθίζεται, μηνιαίο χρονικό βήμα, ενώ για το σύστημα αιολικής ενέργειας εφαρμόζουμε ωριαίο βήμα. Για τα δύο συστήματα, τα δεδομένα εισόδου (ήτοι οι υδρολογικές εισροές και η ταχύτητα ανέμου, αντίστοιχα) γεννώνται μέσω κατάλληλων μοντέλων στοχαστικής προσομοίωσης, με τη μορφή συνθετικών χρονοσειρών μήκους 1000 ετών. Προκειμένου να εξασφαλίσουμε την πλέον αποδοτική επίδοση του ενοποιημένου συστήματος, διερευνούμε διαφορετικές παραμέτρους σχεδιασμού των ανεμογεννητριών, για τις οποίες βελτιστοποιούμε την πολιτική λειτουργίας των υδροηλεκτρικών ταμιευτήρων.
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/1386/1/documents/KosHybrid_poster.pdf (691 KB)
Βλέπε επίσης: http://dx.doi.org/10.13140/RG.2.2.27491.55841
E. Anagnostopoulou, A. Galani, P. Dimas, A. Karanasios, T. Mastrotheodoros, E. Michailidi, D. Nikolopoulos, S. Pontikos, F. Sourla, A. Chazapi, S.M. Papalexiou, and D. Koutsoyiannis, Record breaking properties for typical autocorrelation structures, European Geosciences Union General Assembly 2013, Geophysical Research Abstracts, Vol. 15, Vienna, EGU2013-4520, doi:10.13140/RG.2.2.20420.22400, European Geosciences Union, 2013.
[Ακραίες ιδιότητες τυπικών δομών αυτοσυσχέτισης]
Πλήρες κείμενο:
Συμπληρωματικό υλικό:
Βλέπε επίσης: http://dx.doi.org/10.13140/RG.2.2.20420.22400
Π. Δήμας, Πλαίσιο στοχαστικής προσομοίωσης για το βέλτιστο σχεδιασμό υβριδικού συστήματος υδροηλεκτρικής - αιολικής ενέργειας. Διερεύνηση με βάση το υδροσύστημα Αλιάκμονα, Διπλωματική εργασία, 237 pages, Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Δεκέμβριος 2013.
Η τεχνολογία άντλησης/ταμίευσης αποτελεί μια τεχνολογία με διαπιστωμένα υψηλή αποδοτικότητα που προσφέρει τη δυνατότητα ρύθμισης του ενεργειακού ισοζυγίου μέσω της αποθήκευσης ενέργειας σε μεγάλη κλίμακα. Η αποθήκευση ενέργειας πραγματοποιείται μέσω της άντλησης νερού σε ταμιευτήρες που βρίσκονται σε υψηλότερο υψόμετρο αξιοποιώντας ενδεχόμενη περίσσεια στην παραγωγή (όπως για παράδειγμα την περίσσεια νυχτερινής παραγωγής λόγω της μειωμένης ζήτησης). Το νερό αυτό στη συνέχεια χρησιμοποιείται για την παραγωγή υδροηλεκτρικής ενέργειας με στόχο την κάλυψη αιχμών της ζήτησης. Η περίσσεια αυτή μπορεί να ληφθεί από άλλες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, οι οποίες μπορούν να ενσωματωθούν σε ένα ενιαίο σύστημα υδροηλεκτρικών έργων-άλλων ΑΠΕ ώστε να σχηματίσουν αυτόνομα υβριδικά συστήματα ανανεώσιμης ενέργειας. Ο βέλτιστος σχεδιασμός και η διαχείριση αυτών των συστημάτων απαιτεί μια ολιστική προσέγγιση όπου θα αναπαρίσταται πιστά η αβεβαιότητα. Στα πλαίσια της εργασίας προτείνεται ένα μεθοδολογικό πλαίσιο βασισμένο στη στοχαστική προσομοίωση και τη βελτιστοποίηση. Το πλαίσιο αυτό εξετάζεται σε ένα ήδη υπάρχον υδροσύστημα του ελληνικού χώρου (υδροσύστημα Αλιάκμονα), θεωρώντας συνδυασμένη λειτουργία με ένα υποθετικό αιολικό πάρκο. Για το σύνολο του συστήματος αναζητούμε το βέλτιστο σχεδιασμό ώστε να εξασφαλίσουμε την πλέον αποδοτική λειτουργία του ευρύτερου πλαισίου.
Σχετικές εργασίες:
Πλήρες κείμενο: http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/1417/1/documents/Thesis_Dimas_1.pdf (14927 KB)
Συμπληρωματικό υλικό:
Α. Ευστρατιάδης, Ν. Μαμάσης, Γ.-Κ. Σακκή, Ι. Τσουκαλάς, Π. Κοσσιέρης, Π. Δήμας, και Ν. Πελεκάνος, Σχέδιο Διαχείρισης του Υδροδοτικού Συστήματος της Αθήνας – Υδρολογικό έτος 2021-22, Εκσυγχρονισμός της διαχείρισης του συστήματος των υδατικών πόρων ύδρευσης της Αθήνας – Αναθεώρηση, 141 pages, Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Ιούνιος 2022.
Στην έκθεση αυτή παρουσιάζεται το αναλυτικό ετήσιο σχέδιο διαχείρισης των υδατικών πόρων ύδρευσης της Αθήνας για το υδρολογικό έτος 2021-22, το οποίο εκπονείται σε συνεργασία με τη Διεύθυνση Υδροληψίας.
Σχετικό έργο: Εκσυγχρονισμός της διαχείρισης του συστήματος των υδατικών πόρων ύδρευσης της Αθήνας – Αναθεώρηση
Πλήρες κείμενο (διαθέσιμο μόνο στο ΕΜΠ): http://www.itia.ntua.gr/el/getfile/2263/1/documents/NTUA_Paradoteo10_MasterPlan2022_20220614.pdf (4817 KB)
Γ. Καρακατσάνης, Ι. Αποστολόπουλος, Γ. Αλεξίου, Π. Σταμούλη, Ι. Φουντουλάκης, Σ. Μπατέλης, Ι. Δημάκος, Ε. Φελώνη, Ε. Μόσχου, Ν. Μπουντάς, Ν. Μπομπότη, Δ. Μπουζιώτας, Π. Δήμας, και Ε. Σεπετζή, Υδατικοί πόροι, υποδομές και υπηρεσίες νερού: Ιδιωτικοποίηση ή κοινωνικοποίηση;, Αθήνα, 4 July 2013.
Σημείωση:
Επιστημονική εκδήλωση των φοιτητών του μαθήματος "Διαχείριση Υδατικών Πόρων". Συντονιστές: Δημήτρης Κουτσογιάννης & Ανδρέας Ευστρατιάδης (διδάσκοντες)
Διατίθεται και φωτογραφικό υλικό από την εκδήλωση. Εκτεταμένο ρεπορτάζ παρουσιάστηκε από την εφημερίδα Κυριακάτικη Ελευθεροτυπία (βλ. και την έντυπη μορφή σε αναρτημένο αρχείο παραπάνω), ενώ το θέμα καλύφθηκε και διαδικτυακά (π.χ Econews, Infowar).
Πλήρες κείμενο:
Συμπληρωματικό υλικό:
