Παράκτια Μορφοδυναμική και Μηχανική

Με την επιτυχή ολοκλήρωση αυτού του μαθήματος ο/η φοιτητής/τρία θα είναι σε θέση να:

• Κατανοεί τις βασικές αρχές, τη θεωρία και τις εξισώσεις που αφορούν τα θέματα της παράκτιας μορφοδυναμικής/μηχανικής

• Γνωρίζει τους κύριους τύπους παράκτιων περιβαλλόντων και να κατανοεί τη λειτουργία τους

• Έχει ολοκληρωμένη αντίληψη των διεργασιών που λαμβάνουν χώρα στο παράκτιο περιβάλλον και των φαινομένων μεταφοράς

• Κατανοεί τους περιβαλλοντικούς παράγοντες που ελέγχουν την εξέλιξη της παράκτιας γεωμορφολογίας (μορφοδυναμική)

• Κατανοεί τις επιλογές εφαρμογής της παράκτιας μηχανικής

• Χρησιμοποιεί την αποκτηθείσα γνώση για την επίλυση πραγματικών προβλημάτων

• Χρησιμοποιεί σύγχρονο λογισμικό για την ανάλυση τοπογραφικών και μετεωρολογικών δεδομένων

• Χρησιμοποιεί μορφοδυναμικά μοντέλα για την προσομοίωση της εξέλιξης της παράκτιας μορφολογίας και για την εκτίμηση της οπισθοχώρησης της ακτογραμμής λόγω ανόδου της θαλάσσιας στάθμης

• Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών

• Ομαδική εργασία

• Σεβασμός στο φυσικό περιβάλλον

• Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης

Στο μάθημα αναλύονται τα ακόλουθα:

• Στοιχεία κυματομηχανικής, Κυκλοφορία - ανάμιξη και μεταφορά ιζημάτων, Παράκτια τεχνικά έργα και μορφοδυναμική των ακτών

• Χαρακτηριστικά και τύποι κυματισμών, Γραμμικοί κυματισμοί απειροστού πλάτους, Μη-γραμμικοί κυματισμοί και κυματισμοί πεπερασμένου πλάτους

• Ρήχωση, Διάθλαση, Περίθλαση, Ανάκλαση, Θραύση, Αναρρίχηση

• Τυπολογία ρευμάτων (παλιρροιακά, ανεμογενή, κυματογενή). Διεργασίες στη ζώνη θραύσης, παράκτια επιμήκη και εγκάρσια κυματογενή ρεύματα

• Γένεση ανεμογενών κυματισμών, Στατιστική ανάλυση και ενεργειακά φάσματα, Εμπειρικά μοντέλα πρόγνωσης κυματισμών

• Παράκτια ιζήματα (φύση/ειδικά χαρακτηριστικά), Κινητικότητα των ιζημάτων και διατμητική τάση πυθμένα, Μηχανισμοί μεταφοράς φερτών υλών, Ποσοτικές σχέσεις ειδικής στερεοπαροχής

• Στερεομεταφορά εγκάρσια στην ακτή, Στερεομεταφορά παράλληλα στην ακτή, ισοζύγιο φερτών υλών, αλληλεπίδραση ακτών-παράκτιων έργων

• Πιέσεις στην ακτή, Άνοδος της μέσης στάθμης, Επεισοδιακή ακραία θαλάσσια στάθμη (μετεωρολογική παλίρροια, κυματική ανύψωση), Παράκτια διάβρωση/πλημμύρα, Τρωτότητα παράκτιων υποδομών

• Το πρόβλημα της παράκτιας διάβρωσης, Φυσικά και ανθρωπογενή αίτια της παράκτιας διάβρωσης, Τακτικές αντιμετώπισης της διάβρωσης υπό τις υφιστάμενες και μελλοντικές κλιματικές συνθήκες

• Υλικά κατασκευής παράκτιων τεχνικών έργων, Μόλοι, Βραχίονες-Πρόβολοι, Κυματοθραύστες, Γέφυρες, Κρηπιδότοιχοι, Mορφολογικές αναδράσεις από τα τεχνικά έργα, Κλιματική αλλαγή και παράκτια έργα

• Μέθοδοι μελέτης της παράκτιας μορφοδυναμικής, η πρόκληση των χωρο-χρονικών κλιμάκων, Καταγραφή μορφοδυναμικών και ιζηματοδυναμικών δεδομένων με σύγχρονο εξοπλισμό πεδίου, Εργαστηριακά πειράματα σε δεξαμενή κυματισμών, Μέθοδοι τηλεπισκόπησης, Μέθοδος οπτικής παρακολούθησης

• Μοντελοποίηση της παράκτιας μορφοδυναμικής, Κατηγοριοποίηση μοντέλων, Ευαισθησία και αξιολόγηση των μοντέλων, Προσομοιώσεις κάτω από συνθήκες κλιματικής αλλαγής, Παραδείγματα εφαρμογών

- Προτεινόμενη Βιβλιογραφία:

α) Εγχειρίδια του μαθήματος:

• • Καραμπάς κ.α. (2015). Ακτομηχανική - Έργα Προστασίας Ακτών, εκδόσεις ΣΕΑΒ, σ. 156. https://repository.kallipos.gr/bitstream/11419/2095/1/00_master_document.pdf

  • Χρ. Κουτίτας (1998). Εισαγωγή στην παράκτια τεχνική και τα λιμενικά έργα, Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη, σ. 184.

β) Συμπληρωματική βιβλιογραφία:

• • Coastal engineering manual, (2008). U.S. Army Corpses of Engineers. https://www.publications.usace.army.mil/USACE-Publications/Engineer-Manuals/

  • Robert G. Dean and Robert A. Dalrymple, (2000). Water wave mechanics for engineers and scientists. World Scientific Publishing.

  • Robert G. Dean and Robert A. Dalrymple, (2002). Coastal processes with engineering applications, Cambridge University Press.

  • Μέμος Κ. (2005): Μαθήματα Λιμενικών Έργων, Εκδ. Συμμετρία, Αθήνα

  • Sawaragi T., (1995). Coastal engineering - waves, beaches, wave-structure interactions, Elsevier, The Netherlands.

  • Robert Sorensen, (1997). Basic coastal engineering, Springer (Editor).

  • Crossland Ch. (2005) Coastal Fluxes in the Anthropocene, ISBN-10 3-540-25450-10 (e-book) Springer Berlin Heidelberg New York

  • Nick Harvey, Global Change and Integrated Coastal Management, ISBN-10 1-4020-3628-0 (e-book)

  • Koutsogiannis D. & Xanthopoulos (1999) Technical hydrology, NTUA

  • Mimikou M. (2006) Water Resources Technology, Papasotiriou