Μαθηματική προσομοίωση μεταφοράς και εναπόθεσης φερτών υλών στους λιμένες και ανανέ
Creators: name: Τζόλας, Στυλιανός Ιωάννη
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2018
Subjects: Προσάμμωση
Ανανέωση υδάτων
Λιμένας
Siltation
Water renewal
Port

description: Στα δισεκατομμύρια έτη ζωής της Γης, ένας ανυπολόγιστος αριθμός αλληλεπιδράσεων και παραγόντων θεωρείται υπεύθυνος για μία σειρά κοσμογονικών αλλαγών που έλαβαν κι εξακολουθούν να λαμβάνουν χώρα, μεταβάλλοντας με τον τρόπο τους τον ρου της Ιστορίας. Ήπειροι πλησιάζουν μεταξύ τους και απομακρύνονται, εδάφη καταποντίζονται κι αναδύονται, όρη ισοπεδώνονται και γεννώνται. Όλες τους τεράστιες μεταβολές που, όμως, ο άνθρωπος αδυνατεί να παρατηρήσει. Υπάρχουν, παρ' όλα αυτά, και αλλαγές οι οποίες αν και πραγματοποιούνται με αργούς ρυθμούς, εντούτοις, καταφέρνουν όχι μόνο να γίνουν αντιληπτές απ' το ανθρώπινο μάτι, αλλά συν τω χρόνω να επηρεάσουν την καθημερινή και οικονομική ζωή ενός ολόκληρου κοινωνικού συνόλου. Σ' αυτήν την κατηγορία ανήκουν και τα διάφορα φαινόμενα διάβρωσης, προσχώσεων και προσάμμωσης των ακτών, σαν αυτών των οποίων βρήθει η Ελλάδα. Μία τέτοια πολύ χαρακτηριστική περίπτωση, με την οποία ασχολείται η ανά χείρας Μεταπτυχιακή Διπλωματική Εργασία αποτελεί το φαινόμενο - πρόβλημα της προσάμμωσης και της ανανέωσης των υδάτων στο εσωτερικό ενός λιμένα. Η μείωση των βαθών του λιμένα προκύπτει ως απόρροια του προαναφερθέντος φαινομένου της προσάμμωσης, καθιστώντας δυσχερή έως και αδύνατη την ασφαλή προσέγγιση και πρόσδεση των διαφόρων σκαφών κατά μήκος του παραλιακού κρηπιδώματος, καθώς και των προβλητών και του μόλου, όπου παρουσιάζεται εντονότερο το εν λόγω πρόβλημα. Παράλληλα, τα διάφορα ρεύματα που οδηγούν τις ποσότητες φερτών υλών στο εσωτερικό του λιμένα θεωρούνται υπεύθυνα και για τη μεταφορά και τον εγκλωβισμό των θαλασσίων ρύπων υπό τη μορφή της θαλάσσιας ποσειδωνίας (φύκια) εντός αυτού.Το αποτέλεσμα της όλης διαδικασίας είναι η ρύπανση και η περιβαλλοντική υποβάθμιση των υδάτων, καθώς και η δημιουργία του φαινομένου του ευτροφισμού εντός του λιμένα. Για την υλοποίηση της παρούσης Εργασίας, πραγματοποιήθηκε αριθμητική διερεύνηση των φυσικών διεργασιών που αναπτύσσονται στον παράκτιο χώρο ενός λιμένα, μέσω ειδικών προγραμμάτων τα οποία σχεδιάστηκαν σε γλώσσα FORTRAN απ’ τον Τομέα Υδραυλικής και Τεχνικής Περιβάλλοντος και το Εργαστήριο Παράκτιας Μηχανικής του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης (Α.Π.Θ.), υπό την επίβλεψη του Καθηγητού κ. Θεοφάνη Καραμπά. Ειδικότερα, το 1ο Κεφάλαιο περιλαμβάνει την αναλυτική περιγραφή των φαινομένων τα οποία λαμβάνουν χώρα στην παράκτια περιοχή και τα οποία αποτελούν τα γενεσιουργά αίτια της παράκτιας στερεομεταφοράς, παράλληλα και κάθετα στην ακτογραμμή. Στο 2ο Κεφάλαιο, περιγράφεται το πρόβλημα της προσάμμωσης εντός του λιμένα, ως το αποτέλεσμα της αναπτυσσόμενης αλληλεπίδρασης μεταξύ των διαφόρων τεχνικών έργων και του παράκτιου περιβάλλοντος, καθώς και οι τρόποι αντιμετώπισης του προβλήματος ακριβώς στην περιοχή του λιμένα. Στο 3ο Κεφάλαιο περιλαμβάνονται τα έργα και οι μέθοδοι προστασίας των ακτών, προκειμένου να προφυλαχθούν τόσο οι ακτές, όσο και τα παρακείμενα σ' αυτές τεχνικά έργα απ' τα προβλήματα της στερεομεταφοράς, της διάβρωσης και της προσάμμωσης. Στο 4ο Κεφάλαιο προσδιορίζονται τα δημιουργούμενα παράλληλα ρεύματα που οφείλονται για την πρόκληση του φαινομένου της προσάμμωσης και της ρύπανσης των υδάτων από τις ποσότητες θαλάσσιας ποσειδωνίας στο εσωτερικό ενός λιμανιού και εξετάζεται η αποτελεσματικότητα των διαφόρων προτεινόμενων έργων και μεθόδων στην προστασία του λιμένα από την προσάμμωση και ρύπανση των υδάτων. Τέλος, η εν λόγω Μεταπτυχιακή Διπλωματική Εργασία ολοκληρώνεται με την παράθεση της Ανακεφαλαίωσης των όσων προηγήθηκαν, καθώς και των Συμπερασμάτων τα οποία εξάγονται από την πραγματοποιηθείσα έρευνα
description: During the billions of years of Earth's life, an incalculable number of interactions and factors are considered to be responsible for a series of cosmogonical changes that took and are still taking place, changing in their way the course of History. Continents are approaching or being removed from each other, territories wipe out or emerge, mountains are flattened or being born. All of them are considered to be enormous changes, that, however, man is unable to observe. There are, nevertheless, changes which although are taking place slowly, however, manage not only to be seen from the human eye, but over time affect the daily and economic life of an entire community. In this category belong the various erosion, aggradation and coast siltation phenomena, as those of whom Greece is full of. Such a very typical case, which concerned the function of this Diploma Thesis is the problem of the siltation phenomenon and the renewal of water inside a port. The depths reduction in the port arises as a result of the aforementioned phenomenon of siltation, making difficult to impossible the safe approach and binding of various vessels along the coastal quay, as well as the piers and moles, where this problem occurs more intense. At the same time, the various currents that lead the quantities of sediment into the port are also considered to be responsible for the transport and trapping of marine pollutants in the form of seabass (seaweed) in it. The result of the whole process is pollution and environmental degradation of water as well as the creation of the phenomenon of eutrophication within the port.For the implementation of this Work, a numerical investigation of physical processes which are being developed in the coastal area of a port was carried out, throughout specific programs which have been designed in FORTRAN language by the Department of Hydraulic and Technical Environment and the Coastal Engineering Laboratory of the Aristotle University of Thessaloniki, under the supervision of Professor Theophanis Karambas. Specifically, Chapter 1 contains a detailed description of the phenomena that occur in the coastal region and which are the operative causes of coastal sediment transport, parallel to and perpendicular to the coastline. Chapter 2 describes the problem of in-port siltation as a result of the growing interaction between the various engineering projects and the coastal environment, as well as how to deal with the problem in the port area. Chapter 3 includes projects and methods of coast protection in order to protect both the coasts and the adjoining technical works from the problems of sediment transport, erosion and sedimentation. Chapter 4 identifies the generated parallel streams which are considered to be responsible for the phenomena of sedimentation and water pollution from the quantities of marine posidonia within a harbor and examines the effectiveness of the various proposed projects and methods for the port protection from sedimentation and water pollution. Finally, this Diploma Thesis concludes with the presentation of the Summary of the foregoing and of the Conclusions, which are extracted from this research