Στοχαστική διερεύνηση της γεωλογικής δομής υπόγεια υδροφορέα:
Creators: name: Παπαπέτρου, Μελπομένη Πέτρου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2009
Subjects: Υπόγειος υδροφορέας
Δήμος Μουδανιών
Γεωλογική δομή
Στοχαστικό μοντέλο
Μαρκοφ αλυσίδες
Ντετερμινική προσέγγιση
Groundwater aquifer
Municipality of Moudania
Geological structure
Stochastic model
Markov chains
Deterministic approach

description: Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας αποτελεί η σύνθεση του στοχαστικού μοντέλου ενός υπόγειου υδροφορέα, η παρουσίαση της δομής και της τελικής μορφής του. Η εξαγωγή των αποτελεσμάτων επιτεύχθηκε με τη χρήση του προγράμματος GMS και ειδικότερα ενός κώδικα αυτού, του T-PROGS. Ο υπό μελέτη υδροφορέας εντοπίζεται στη λεκάνη απορροής του Δήμου Μουδανιών, μια περιοχή, που όπως διαπιστώνεται από τις λιθολογικές τομές των γεωτρήσεων, εμφανίζει έντονη ετερογένεια στα υλικά τόσο κατά την κατακόρυφο όσο και κατά την οριζόντια έννοια. Για τον λόγο αυτό πραγματοποιήθηκε μια ομαδοποίηση των γεωλογικών σχηματισμών που έχουν καταγραφεί από τις γεωτρήσεις, ώστε να εφαρμοστεί η επιλογή T-PROGS. Στη συνέχεια δημιουργούνται διάφορα σενάρια που βασίζονται, στις αλλαγές των διαστάσεων του καννάβου που καλύπτει τη περιοχή μελέτης, στην εισαγωγή ή στην απόρριψη κάποιων γεωτρήσεων, και στην οριοθέτηση της λεκάνης απορροής. Η διαδικασία της προσομοίωσης που πραγματοποιείται για κάθε σενάριο, διατηρεί τα ίδια χαρακτηριστικά, για την πιο αξιόπιστη σύγκριση των σεναρίων. Αρχικά υπολογίζονται οι αλυσίδες Μαρκόφ στις τρεις διευθύνσεις Χ, Υ, Ζ, χρησιμοποιώντας μια από τις πέντε προτεινόμενες μεθόδους. Τα αποτελέσματα είναι ένα σύνολο διαγραμμάτων, ποσοστών και αναλογιών με τα οποία μπορεί να εκτιμηθεί η συσχέτιση μεταξύ των γεωλογικών σχηματισμών. Με καθορισμένες πλέον τις αλυσίδες Μαρκόφ, πραγματοποιούνται οι προσομοιώσεις, τα αποτελέσματα των οποίων παρουσιάζονται σε κάνναβο, ο οποίος έχει οριστεί να αποτελείται από ένα συγκεκριμένο αριθμό κελιών στις τρεις διευθύνσεις. Κάθε ένα κελί εμφανίζει συγκεκριμένα χαρακτηριστικά όπως τον σχηματισμό από τον οποίο αποτελείται, το ύψος στο οποίο βρίσκεται, τις συντεταγμένες και τις διαστάσεις του. Για τη καλύτερη επεξεργασία των αποτελεσμάτων ο αριθμός των πραγματοποιούμενων προσομοιώσεων διατηρείται μικρός. Οι προσομοιώσεις αυτές ουσιαστικά αποτελούν περιπτώσεις ίσης πιθανότητας εμφάνισης, για τη δομή του υπόγειου υδροφορέα, στηριζόμενες μονάχα στη γεωλογία της περιοχής και σε καμία υδραυλική παράμετρο. Παράλληλα πραγματοποιείται, με μια διαφορετική μέθοδο, η σύνθεση της δομής του υδροφορέα βάση της στρωματογραφίας. Ουσιαστικά αυτή η διαδικασία αποτελεί τη κλασική προσέγγιση, τη σύνθεση δηλαδή των γεωλογικών τομών μεταξύ των γεωτρήσεων και τίποτα περισσότερο. Το GMS λοιπόν αποτελεί ένα πρόγραμμα, που παρέχει ένα σύνολο διαφορετικών δυνατοτήτων, από το οποίο ο κάθε χρήστης μπορεί να επιλέγει μοντέλα και μεθόδους, ανάλογα με το επιθυμητό αποτέλεσμα και στόχο.
description: The objective of this thesis is the synthesis of a stochastic model for a groundwater aquifer, the presentation of its structure and its final form. The development of the results was achieved through the application of the model GMS and especially one of its modules, T-Progs. The under study aquifer is located in the water basin of the Municipality of Moudania, an area, where according to the lithological structure of the boreholes, shows intense horizontal and vertical material heterogeneity. This is why similar geological formations were grouped together making possible the application of T-Progs. Following that a series of scenarios were developed based on the differentiation of the dimensions of the grid that covers the study area, the introduction or the removal of boreholes, and the delineation of the water basin boundaries. The simulation procedure applied for each scenario, is based on the same characteristics for a more reliable comparison between the scenarios. The first step is to estimate the Markov chains in the three directions X, Y and Z using one of the five available methods. The results are presented in a series of diagrams, averages and analogies through which the interrelation between the geological formations can be estimated. The simulations, the results of which are presented on the predefined 3-dimensional discretization grid, are based on the determination of the Markov chains. Each cell of the grid presents certain characteristics such as its geological formation, altitude, coordinates and dimensions. For the optimization of the procedure the number of simulations is kept small. These simulations represent different realizations of equal though possibility, of the structure of the aquifer, based on the geology and not the hydrology of the under study area. Alongside, the synthesis of the geological structure is performed with a different method. This is the classical deterministic approach, which is the simple connection of the geological sections. GMS is a computer model, that supports a series of different possibilities through which the user can choose modules and methods according to the desired goals and objectives.