1-2

Ορισμός της υδρολογίας και της τεχνικής υδρολογίας. Η υδρολογία στο πλαίσιο των γεωφυσικών επιστημών και των επιστημών του μηχανικού. Ιδιότητες του νερού. Παρουσία και κυκλοφορία του φυσικού νερού. Υδρολογία και υδραυλικά έργα. Υδατικοί πόροι και σημασία τους. Ιστορικό της υδρολογίας. Το μάθημα στα πλαίσια του Τομέα Υδατικών Πόρων του ΕΜΠ. Δομή του μαθήματος.

3-5

Υδρολογικός κύκλος. Υδρολογικές μεταβλητές και χωροχρονική μεταβλητότητά τους. Παγκόσμιο υδατικό ισοζύγιο. Σκιαγράφηση της υδρολογικής πληροφορίας (μέτρηση, συλλογή, πρωτογενής και δευτερογενής επεξεργασία, χρήση και χρησιμότητά της στη μελέτη, κατασκευή και λειτουργία έργων πολιτικού μηχανικού).. Ενεργειακή θεώρηση του υδρολογικού κύκλου και φυσικό ισοζύγιο ενέργειας. (Άσκηση Ε1).

1

Εισαγωγικές έννοιες μετεωρολογίας: Γενική ατμοσφαιρική κυκλοφορία, υφέσεις και αντικυκλώνες, μέτωπα, ορογραφικές επιδράσεις. Φαινομενολογία ατμοσφαιρικών κατακρημνισμάτων.

2-3

Μέτρηση ατμοσφαιρικών κατακρημνισμάτων. Χρονική μεταβλητότητα βροχόπτωσης. Επιφανειακή διανομή.

4-5

Απλές μέθοδοι επιφανειακής παρεμβολής και συμπλήρωσης βροχομετρικής πληροφορίας, απλές μέθοδοι επιφανειακής ολοκλήρωσης της σημειακής πληροφορίας (Άσκηση Ι-1).

6-7

Εξάτμιση, διαπνοή και εξατμοδιαπνοή: φαινομενολογία και μηχανισμοί. Μετεωρολογικές μεταβλητές που επιδρούν στην εξατμοδιαπνοή (θερμοκρασία, σχετική υγρασία, ηλιοφάνεια, ταχύτητα ανέμου). Μέτρηση των μετεωρολογικών μεταβλητών.

8-9

Αναλυτικές προσεγγίσεις στην εκτίμηση της εξάτμισης από υδατική επιφάνεια και της δυνητικής εξατμοδιαπνοής (Άσκηση Ι-2).

10-11

Κατακράτηση. Διήθηση. Συνολική εκτίμηση υδρολογικών ελλειμμάτων μέσω δεικτών (Άσκηση Ι-3).

12-13

Υδατικό ισοζύγιο στεγανών λεκανών και λιμνών (Άσκηση Ι-4).

14

Υπόγεια υδρολογία: Συμβολή του υπόγειου νερού στο υδατικό ισοζύγιο, φαινομενολογία, υδροφορείς και ταξινόμησή τους, χαρακτηριστικά υδροφορέων.

15-16

Εξισώσεις ροής υπόγειου νερού: νόμος Darcy, ροή προς φρέατα και γεωτρήσεις. Δοκιμαστικές αντλήσεις, προσδιορισμός χαρακτηριστικών υδροφορέων (Άσκηση Ι-5).

17

Εκμετάλλευση υδροφορέων. Εισαγωγή σε θέματα διαχείρισης.

18

Κατάρτιση υδατικού ισοζυγίου υπόγειας υδρολογικής λεκάνης: υδροκρίτης, εκτίμηση συνιστωσών ισοζυγίου, απόδοση λεκάνης (Άσκηση Ι-6).

1

Λεκάνη απορροής-υδροκρίτης, υδρογραφικό δίκτυο.

2-4

Επιφανειακή απορροή. Σύνθεση υδρογραφήματος-συνιστώσες επιφανειακής απορροής (΄Ασκηση ΙΙ-1).

5-7

Υδρομετρία. Μέτρηση στάθμης και παροχής ποταμού. Καμπύλη στάθμης-παροχής. Εκτίμηση ημερισίων κ.α. παροχών σε μια θέση ποταμού (Άσκηση ΙΙ-2).

8-15

Σχέση βροχής - απορροής. Ενεργός βροχόπτωση - πλημμυρογράφημα. Μοναδιαίο υδρογράφημα (έννοιες, ιδιότητες, εκτίμηση, επαλληλία, καμπύλη S). Εκτίμηση μοναδιαίου υδρογραφήματος από ομοιόμορφη και μη ομοιόμορφη βροχόπτωση. Εκτίμηση πλημμύρας με βάση το μοναδιαίο υδρογράφημα.. Μετατροπές μοναδιαίου υδρογραφήματος για διάφορες διάρκειες βροχής. Συνθετικό μοναδιαίο υδρογράφημα. Απορροή από μη γραμμικές λεκάνες. Εμπειρικά μοντέλα βροχής - απορροής. Σχεδιασμός αντιπλημμυρικών έργων. Κριτήρια σχεδιασμού. Καταιγίδες και πλημμύρες σχεδιασμού (Άσκηση ΙΙ-3,ΙΙ-4,ΙΙ-5,ΙΙ-6).

16-18

Διόδευση πλημμύρας σε τμήμα ποταμού και σε ταμιευτήρα (Άσκηση ΙΙ-7, Άσκηση ΙΙ-8).

1

Εισαγωγή στα χαοτικά δυναμικά συστήματα. Σύνδεση τεχνικής υδρολογίας και θεωρίας πιθανοτήτων.

2-3

Υπενθύμιση βασικών εννοιών θεωρίας πιθανοτήτων και στατιστικής. Εφαρμογή στην περιγραφή υδρολογικών μεταβλητών (Άσκηση Σ1).

4-5

Ειδικές έννοιες θεωρίας πιθανοτήτων στην υδρολογία: Πιθανοθεωρητική περιγραφή υδρολογικών διεργασιών. Η έννοια της περιόδου επαναφοράς. Η έννοια της διακινδύνευσης. (Άσκηση Σ2)

5-7

Τυπική στατιστική ανάλυση μιας υδρολογικής μεταβλητής: Στατιστικά χαρακτηριστικά δείγματος. Εμπειρική συνάρτηση κατανομής. Επιλογή και προσαρμογή θεωρητικής συνάρτησης κατανομής (χρήση της κανονικής κατανομής). Έλεγχος προσαρμογής συνάρτησης κατανομής. Στατιστική πρόγνωση. Εφαρμογή στην εκτίμηση υδατικού δυναμικού (Άσκηση Σ3).

8-10

Τυπικές συναρτήσεις κατανομής στην τεχνική υδρολογία: Κανονική κατανομή και μετασχηματισμοί της. Η ομάδα των κατανομών γάμα. Ασυμπτωτικές κατανομές ακροτάτων (μεγίστων και ελαχίστων). Τυπικές εφαρμογές στη στατιστική πρόγνωση μέσων, μέγιστων και ελάχιστων υδρολογικών μεταβλητών (Άσκηση Σ4).

11-12

Ανάλυση δύο τυχαίων μεταβλητών - Εκτιμήσεις ελάχιστων τετραγώνων: Τυπική γραμμική παλινδρόμηση. Μη γραμμική παλινδρόμηση. Συμπλήρωση και επέκταση δειγμάτων. Τυπικές εφαρμογές στην κατάρτιση καμπυλών συσχετισμού υδρολογικών μεταβλητών (π.χ. καμπύλη στάθμης-παροχής) και τη βελτίωση (συμπλήρωση και επέκταση) της υδρολογικής πληροφορίας (Άσκηση Σ5).

13-14

Όρια εμπιστοσύνης και δοκιμές σημαντικότητας στη γραμμική παλινδρόμηση. Εφαρμογή στον έλεγχο ομογένειας υδρολογικών χρονοσειρών (Άσκηση Σ6).

15-18

Ανάλυση τυχαίας μεταβλητής εξαρτημένης από παράμετρο: Γενική αντιμετώπιση. Εφαρμογή στην κατάρτιση όμβριων καμπυλών (Άσκηση Σ7).

Ενδιάμεση εξέταση (τεστ) (3 ώρες)

Ξενάγηση στις μετρητικές και υπολογιστικές εγκαταστάσεις του Εργαστηρίου Υδρολογίας και Αξιοποίησης Υδατικών Πόρων - Εισαγωγή στη χρήση Συστημάτων Γεωγραφικής Πληροφορίας σε υδρολογικές εφαρμογές (2 ώρες)

Εκπαιδευτική εκδρομή σε ταμιευτήρα της ΔΕΗ.