ΣΠΟΥΔΕΣ

ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΕΠΙΛΟΓΗΣ – ΚΟΙΝΑ ΓΙΑ ΟΛΕΣ ΤΙΣ ΕΙΔΙΚΕΥΣΕΙΣ

Α ‘ ΕΞΑΜΗΝΟ

D1.1 Οικονομικά του Περιβάλλοντος και των Υδατικών Πόρων.
Βασικές έννοιες των οικονομικών του περιβάλλοντος και των υδατικών πόρων: Εισαγωγή στη νεοκλασική οικονομική θεωρία. Ο μηχανισμός της αγοράς και οι φυσικοί πόροι. Ιδιωτικό, εξωτερικό και κοινωνικό κόστος και όφελος. Το νερό ως οικονομικό αγαθό. Οικονομικές αξίες των υδατικών πόρων: Αξίες χρήσης (ύδρευση, άρδευση, αναψυχή, κ.ά.). Αξίες μη-χρήσης. Τιμολόγηση των υδατικών πόρων υπό το πρίσμα της Οδηγίας 2000/60. Μέθοδοι οικονομικής αποτίμησης των υδατικών πόρων: Άμεσες και έμμεσες μέθοδοι, μέθοδοι μεταφοράς κόστους/οφέλους. Χρηματοοικονομική και κοινωνικοοικονομική ανάλυση επενδυτικών σχεδίων αξιοποίησης, προστασίας και αποκατάστασης των υδατικών πόρων. Βασικές έννοιες, ανάλυση κόστους – οφέλους. Σύνταξη πίνακα ταμειακών ροών. Η σημασία του επιτοκίου προεξόφλησης. Τα κριτήρια της καθαρής παρούσας αξίας και του εσωτερικού συντελεστή απόδοσης. Ενδεικτικές εφαρμογές: Αποτίμηση ρύπανσης υπόγειων υδροφορέων. Αποτίμηση της αξίας αναψυχής ποταμών, λιμνών, κλπ. Αξιολόγηση επενδυτικών σχεδίων εμφιάλωσης νερού. Αποτίμηση θαλάσσιων ατυχημάτων ρύπανσης. Αποτίμηση υγροβιότοπων. Αξιολόγηση πολιτικών προστασίας υδατικών πόρων με οικονομικά κριτήρια.

 

D1.2  Συστήματα Γεωγραφικών Πληροφοριών στους Υδατικούς Πόρους.
Γενικά. Η φύση των γεωγραφικών οντοτήτων. Ψηφιακή περιγραφή του γεωγραφικού χώρου. Ψηφιακή αναπαράσταση των χωρικών οντοτήτων /φαινομένων. Οργάνωση των στοιχείων στο σύστημα Η/Υ. Δομές χωρικών δεδομένων. Κατηγορίες χωρικών μοντέλων. Συγκριτική θεώρηση διανυσματικών και κανονικοποιημένων μοντέλων. Συστήματα Διαχείρισης Βάσεων Δεδομένων: Δομικά στοιχεία ενός συστήματος διαχείρισης βάσεων δεδομένων, εννοιολογικός σχεδιασμός–εννοιολογικά μοντέλα, σχεδιασμός της βάσης δεδομένων [εννοιολογικός-λογικός–φυσικός]. Εισαγωγή, επεξεργασία, απόδοση γεωγραφικών στοιχείων. Γεωγραφική προσαρμογή. Μετασχηματισμοί στο δισδιάστατο χώρο. Μετασχηματισμοί από vector σε raster και από raster σε vector. Γενίκευση γεωγραφικών στοιχείων. Επιφανειακή μοντελοποίηση και χωρική παρεμβολή. Μέθοδοι αναπαράστασης επιφανειών. Ποιότητα και σφάλματα γεωγραφικών δεδομένων. Ακρίβεια (accuracy – precision – resolution). Κλίμακα. Σφάλματα, πηγές σφάλματος. Εφαρμογές στους υδατικούς πόρους: Δημιουργία ψηφιακού μοντέλου εδάφους με βάση μοντέλα TIN,.GRID. Προσδιορισμός ορίων στοιχείων λεκανών – υπολεκανών απορροής (κλίσεις, εμβαδά, προσανατολισμός). Υπολογισμός επιφανειακής απορροής, ροής σε συγκεκριμένο φατνίο, διεύθυνσης ροής. Εντοπισμός σημείων συγκέντρωσης ροής. Προσδιορισμός-Ιεράρχηση υδρολογικού δικτύου. Υπολογισμός στοιχείων υδρολογικού δικτύου.

 

D1.3 Εργαστηριακές Μέθοδοι Υγειονομικής Τεχνολογίας.
Εργαστηριακές μέθοδοι ανάλυσης παραμέτρων που σχετίζονται με την ποιότητα των υδάτων και την επεξεργασία του πόσιμου νερού και των λυμάτων. Παρουσίαση μεθόδων και εκτέλεση αναλύσεων στο εργαστήριο, όπως μέτρηση στερεών, θολότητας μέτρηση βιοχημικής και χημικής απαίτησης οξυγόνου, προσδιορισμός ολικού και αμμωνιακού αζώτου, μέτρηση νιτρικών και νιτρωδών, ολικού και διαλυτού φωσφόρου. Προσδιορισμός της ενεργότητας ετεροτροφικών και αυτοτροφικών βακτηριδίων χρησιμοποιώντας βιολογικές μεθόδους μέτρησης της ταχύτητας αποξυγόνωσης, της ταχύτητας απομάκρυνσης αμμωνίας και της ταχύτητας απονιτροποίησης. Χρήση της ταχύτητας αποξυγόνωσης για τον χαρακτηρισμό των λυμάτων ανάλογα με την βιοδιασπασιμότητά τους. Μικροσκοπική παρατήρηση ενεργού ιλύος για την αναγνώριση πρωτοζώων, νηματοειδών βακτηριδίων και συσσωματούμενων βακτηριδίων. Εφαρμογή αναλυτικών μεθόδων για την παρακολούθηση και βελτιστοποίηση της λειτουργίας εγκαταστάσεων επεξεργασίας λυμάτων. Θέσεις, συχνότητα και μέθοδοι δειγματοληψιών, απαιτούμενoς εργαστηριακός εξοπλισμός. Ισοζύγια μάζας σε εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων.

 

D1.4  Αποκατάσταση Ρυπασμένων Χώρων.
Εισαγωγή: Χαρακτηρισμός και αποκατάσταση ρυπασμένων χώρων, περιστατικά, νομοθεσία. Κίνηση υπόγειου νερού, εφαρμογή σε τεχνολογίες αποκατάστασης. Αλληλεπίδραση εδαφικών φάσεων – ρύπων, εφαρμογή σε χαρακτηρισμό ρυπασμένων χώρων. Μεταφορά ρύπων στο υπέδαφος, εφαρμογές σε παραδείγματα ρύπανσης και αποκατάστασης. Ανάλυση διακινδύνευσης. Επισκόπηση τεχνολογιών αποκατάστασης. Φυσικές μέθοδοι απομάκρυνσης οργανικών ρύπων (άντληση ατμών). Βιολογικές μέθοδοι απομάκρυνσης οργανικών ρύπων. Περατά διαφράγματα. Δοκιμές περιβαλλοντικού χαρακτηρισμού (δοκιμές εκπλυσιμότητας). Τεχνολογίες σταθεροποίησης. Φυτοαποκατάσταση.

 

D1.5 Ειδικά Θέματα Χημείας Νερού.
Βασικές έννοιες για τις χημικές αντιδράσεις και διαδικασίες που επηρεάζουν την ποιότητα των φυσικών νερών και εφαρμογές της υδατικής χημείας στην επεξεργασία νερού και λυμάτων: Δομή και ιδιότητες νερού. Σύσταση φυσικών νερών. Διεργασίες στα φυσικά υδατικά συστήματα. Κύριες μορφές ρύπανσης. Υδατικά διαλύματα. Κυριότεροι τρόποι έκφρασης της συγκέντρωσης διαλυμάτων στη χημεία νερού. Θέματα θερμοδυναμικής και κινητικής αντιδράσεων. Θέματα οξέων-βάσεων (pH, υπολογισμοί ισορροπίας οξέων βάσεων – διαγράμματα pC-pH. Κλάσματα ιοντισμού και διαγράμματα κατανομής. Υδρόλυση. Ογκομετρήσεις οξέων- βάσεων. Ρυθμιστικά διαλύματα. Σύστημα ανθρακικών. Αλκαλικότητα και οξύτητα, ικανότητες εξουδετέρωσης. Χημεία μετάλλων σε υδατικά συστήματα – χημεία συμπλοκών . Αντιδράσεις οξειδοαναγωγής και θέματα διάβρωσης, χημείας σιδήρου, χλωρίου. Αντιδράσεις διαλυτοποίησης- καταβύθισης. Αντιδράσεις στη διεπιφάνεια στερεών- νερού. Χημεία κολλοειδών. Επιλεγμένα θέματα οργανικής χημείας.

 

D1.6 Τουριστικοί Λιμένες.
Εισαγωγή. Σκάφη Αναψυχής. Ζώνες Ναυσιπλοΐας Αναψυχής. Μαρίνες. Τουριστικά Καταφύγια, Ζ.Ω.Σ.Α. σε Υφιστάμενους Λιμένες. Εγκαταστάσεις Χερσαίας Ζώνης. Επίσκεψη πεδίου (Μαρίνα Olympic Marine). Η Βιομηχανία Κρουαζιέρας Διεθνώς. Κρουαζιερόπλοια. Λιμενικές Εγκαταστάσεις Κρουαζιέρας. Εγκαταστάσεις Χερσαίας Ζώνης. Διαχείριση Κρουαζιέρας. Επίσκεψη Πεδίου (Τέρμιναλ Κρουαζιέρας Πειραιά).

 

D1.7 Διάβρωση, Μεταφορά και Απόθεση Φερτών Υλών.
Εισαγωγή: ορισμοί, ιστορικό, υδροδυναμική και υδρολογική θεώρηση, ιδιότητες νερού και φερτών υλικών. Υδροδυναμικές αρχές – Έναρξη κίνησης φερτών υλικών: Κατανομή ταχύτητας σε τυρβώδη ροή, εξισώσεις Prandtl και Von Karman, συρτική τάση, κρίσιμη συρτική τάση, διαμόρφωση κοίτης, αντίσταση στη ροή. Μέθοδοι υπολογισμού στερεοπαροχής με σύρση, με αιώρηση και ολικής. Τεχνικές μέτρησης. Καμπύλες υδατοπαροχής – στερεοπαροχής. Μορφολογία υδατορευμάτων: ορισμός, σχηματισμός και εξέλιξη, ροή σε καμπές, μαίανδροι και πεπλεγμένοι ποταμοί. Υδρολογία και εκτιμήσεις στερεοαπορροής: Εδαφική διάβρωση, εκτίμηση ποσότητας φερτών υλικών – παγκόσμια εξίσωση εδαφικής απώλειας. Εκτίμηση στερεοαπορροής από μετρήσεις στερεοπαροχής και από εμπειρικές υδρομετεωρολογικές και γεωλογικές σχέσεις. Τοπική διάβρωση σε κοίτες υδατορευμάτων: γενικές αρχές, διάβρωση οπής, διάβρωση από οριζόντιες και κατακόρυφες φλέβες. Διάβρωση μεσόβαθρου και ακρόβαθρου. Διάβρωση συστολής και υδραυλικών έργων. Έργα ελέγχου διάβρωσης και στερεομεταφοράς σε κοίτες υδατορευμάτων: Μέσα συγκράτησης, προγραμματισμός έργων διευθέτησης, λεκάνη ηρεμίας. Εισροή φερτών υλικών σε ταμιευτήρες: Απόθεση, κατακράτηση, ρεύματα πυκνότητας. Προσομοιώματα συσσώρευσης: εμπειρικά, υδραυλικά και στοχαστικά. Μέτρα προστασίας – Παρεμπόδιση ή ελάττωση της εισροής, απομάκρυνση των αποθέσεων, προβλέψεις κατά τον σχεδιασμό.

Β ‘ ΕΞΑΜΗΝΟ

 

 

D2.1 Υποθαλάσσιοι Αγωγοί Εκβολής.
Σύντομη επισκόπηση του θαλάσσιου περιβάλλοντος. Σχετικές μετρήσεις και επεξεργασία τους. Η αραίωση ως μέθοδος αντιμετώπισης της ρύπανσης παράκτιων περιοχών. Νομοθετικό πλαίσιο. Η ειδικότερη περίπτωση της μικροβιακής μόλυνσης των ακτών κολύμβησης. Είδη αγωγών εκβολής. Περιβαλλοντικός σχεδιασμός αγωγού εκβολής λυμάτων: Αρχική αραίωση, επόμενη αραίωση, φθορά παθογόνων μικροοργανισμών, ντετερμινιστική και στοχαστική προσέγγιση της διαδικασίας σχεδιασμού. Υδραυλικός σχεδιασμός και βελτιστοποίηση του συστήματος διάθεσης. Φορτίσεις αγωγών από ρεύματα και κυματισμούς. Θεώρηση Morison. Άγκυρες και φορτία κρούσης. Διείσδυση και σύρση άγκυρας. Σχεδιασμός προστασίας αγωγών εκβολής, έλεγχοι αντοχής και ευστάθειας. Ερματισμός. Θέματα κατασκευής και λειτουργίας. Μελέτη περιπτώσεων.

 

D2.2 Διασφάλιση Λιμένων.
Εισαγωγή, περιγραφή ρόλων εμπλεκόμενων μερών στο πρόβλημα της διασφάλισης λιμένων. Ανάλυση και περιγραφή κινδύνων, περιπτώσεις από την βιβλιογραφία. Παρουσίαση προτύπων και πρακτικών από διεθνείς οργανισμούς που αφορούν στη διασφάλιση λιμένων. Ανάλυση απαιτήσεων και βασικών προδιαγραφών συστημάτων διασφάλισης λιμένων. Οργάνωση πληροφοριακών υποδομών και αρχιτεκτονικές τεχνοτροπίες σχετικών πληροφοριακών συστημάτων. Καταγραφή και ανάλυση λειτουργικών και μη λειτουργικών αιτήσεων πληροφοριακών συστημάτων τα οποία υποστηρίζουν υπηρεσίες διασφάλισης λιμένων. Εισαγωγή σε τεχνολογίες διασύνδεσης και ολοκλήρωσης σύνθετων πληροφοριακών συστημάτων. Παρουσίαση οργανωτικών υποδομών διασφάλισης δεδομένων και συστημάτων λογισμικού. Σύγχρονα περιβάλλοντα παράταξης πληροφοριακών συστημάτων όπως κατανεμημένα αποθετήρια δεδομένων, και τεχνολογίες νέφους. Εισαγωγή στην ανάλυση δεδομένων (data analytics) και μεγάλων – δεδομένων (big data). Πρακτικές, συστήματα εφαρμογές, συναφείς δράσεις – Παρουσίαση από επισκέπτη ΟΛΠ, ΛΣ, Διεθνής Αερολιμένας Αθηνών. Παρουσιάσεις φοιτητών σε επιλεγμένα θέματα.

 

D2.3 Αστική Υδρολογία.
Διαχείριση του πλήρους κύκλου του αστικού νερού με έμφαση σε κατανεμημένες τεχνολογίες για τη συνδυαστική διαχείριση και των 3 ροών (ύδρευση, αποχέτευση και απορροή ομβρίων). Ήπια συστήματα διαχείρισης ομβρίων στην πηγή. Συστήματα συλλογής και επαναχρησιμοποίησης βρόχινου νερού και πράσινες στέγες. Τεχνολογίες και παρεμβάσεις για τη διαχείριση αστικής ζήτησης. Συνδυαστική διαχείριση μέσω συστημάτων επαναχρησιμοποίησης σε πολλαπλές κλίμακες (συστήματα γκρι νερού, συστήματα εξόρυξης λυμάτων) στα πλαίσια μιας κυκλικής οικονομίας. Εξοικείωση με σύγχρονα μοντέλα προσομοίωσης ολοκληρωμένων αστικών συστημάτων νερού σε πολλαπλές κλίμακες (από οικία μέχρι πόλη). Εισαγωγή σε νέες έννοιες σχεδιασμού του πλήρους κύκλου του αστικού νερού, όπως η ανθεκτικότητα.

 

D2.4 Ολοκληρωμένη Μαθηματική Προσομοίωση Υπόγειων Νερών.
1. Εισαγωγή: Μαθηματική προσομοίωση υπόγειων νερών, προδιαγραφές ΜΜ. Εξισώσεις υπόγειας ροής. Διδιάστατα (παραδοχή οριζόντιας ροής) και τρισδιάστατα ΜΜ υπόγειων ροών. Οριακές και αρχικές συνθήκες. 2. Κίνηση ρύπων στα υπόγεια νερά: Διαφορικές εξισώσεις μεταφοράς και διασποράς συντηρητικών και μη συντηρητικών ρύπων. Μεταφορά, μοριακή διάχυση και κινηματική διασπορά. Νόμοι αλληλεπίδρασης μεταξύ ρύπων και πορώδους. Προσρόφηση ρύπων από το έδαφος. Απώλειες ρύπων λόγω διάσπασης. 3. Προσομοίωση υπογείων υδροφορέων με μαθηματικά και αριθμητικά μοντέλα. Αναλυτικές λύσεις. Αριθμητικά μοντέλα ενός και πολλαπλών κελιών. 4. Μέθοδος πεπερασμένων διαφορών. Εφαρμογή λογισμικού MODFLOW. Case study. 5. Μέθοδος πεπερασμένων στοιχείων. Εφαρμογή λογισμικού FEFLOW. Case study. 6. Αλληλεπίδραση επιφανειακών και υπόγειων νερών. Διατύπωση εξισώσεων. Case studies. 7. Υφαλμύρωση: Διαφορικές εξισώσεις υφαλμύρωσης παρακτίων υδροφορέων. Μέθοδοι επίλυσης. Παραδοχή Ghyben-Herzberg. Μέθοδος Strack. Case study. 8. Ακόρεστη ροή: Εισαγωγή. Βασικές έννοιες. Κατάστρωση διαφορικών εξισώσεων. Case studies. 9. Πολυφασικές ροές: Εισαγωγή. Βασικές έννοιες. Διαφορικές εξισώσεις. Μεθοδολογία επίλυσης. 10. Σύνθετο Case study..

 

D2.5 Περιβαλλοντικές Επιπτώσεις από Υδραυλικά Έργα.
Θεωρητικές βάσεις της εκτίμησης περιβαλλοντικών επιπτώσεων. Περιβαλλοντικές, κοινωνικές, οικονομικές και νομικές παράμετροι. Ανάλυση εναλλακτικών λύσεων. Μέθοδοι και πρότυπα εκτίμησης επιπτώσεων από διάφορα υδραυλικά έργα και σε διάφορους τύπους υδατικού περιβάλλοντος. Μέθοδοι αντιμετώπισης και ανάταξης περιβαλλοντικών επιπτώσεων. Προσδιορισμός επανορθωτικών μέτρων. Προσέγγιση BATNEEC. Παρουσιάσεις συγκεκριμένων παραδειγμάτων από έργα στον ελληνικό χώρο, ανάλυση των σχετικών προβλημάτων και προτάσεις επίλυσης.

 

D2.6 Βελτιστοποίηση Δικτύων Εγκαταστάσεων.
Εξοικείωση με μεθόδους βελτιστοποίησης εγκαταστάσεων, μεταφορικών δικτύων και λιμενικών υποδομών, προγραμματισμού επενδύσεων, στρατηγικών αποφάσεων και διαμόρφωσης σεναρίων διοίκησης και διαχείρισης.

 

D2.7 Προχωρημένη Περιβαλλοντική Υδραυλική.
Μηχανισμοί μεταφοράς στο υδάτινο περιβάλλον (μεταγωγή, διάχυση, διασπορά). Διασπορά και ανάμιξη σε φυσικούς αποδέκτες: υδατορεύματα, λίμνες και ταμιευτήρες, θάλασσες και παράκτια ύδατα. Στρωματωμένες ροές : Βασικές έννοιες, εσωτερικοί κυματισμοί, ρεύματα πυκνότητας, αλάτινη σφήνα. Φλέβες και διαχυτήρες: Βασικές έννοιες, φλέβες και πλούμια, κοντινό και μακρινό πεδίο, υπολογισμοί αραίωσης, εφαρμογές στη διάθεση αποβλήτων. Στοιχεία γεωφυσικής ρευστομηχανικής.

 

 

 

 

Πίσω στα Μαθήματα και τις Ειδικεύσεις