Υδραυλικές και Υδρολογικές Μετρήσεις Πεδίου

Eιδίκευσης / Kατεύθυνσης

Σκοπός του μαθήματος είναι: η εισαγωγή των φοιτητών/τριών στις μετρήσεις μετεωρολογικών, εδαφολογικών, υδρολογικών, υδραυλικών και ποιοτικών παραμέτρων νερού τόσο στο πεδίο όσο και στο εργαστήριο καθώς και η επεξεργασία και ανάλυση των μετρήσεων με συστηματικό τρόπο. Το μάθημα περιλαμβάνει πέντε (5) ενότητες: 1) Μετεωρολογικές μετρήσεις, 2) Εδαφολογικές μετρήσεις, 3) Υδραυλικές/υδρολογικές μετρήσεις, 4) Μετρήσεις ποιότητας νερού, 5) Τηλεπισκοπικές μετρήσεις περιβαλλοντικών και υδρολογικών παραμέτρων. Ειδικότερα, το μάθημα περιλαμβάνει μετρήσεις και επεξεργασία και ανάλυση μετρήσεων: 1) Μετεωρολογικές μετρήσεις: Μέτρηση με αυτόματους και τηλεμετρικούς σταθμούς βροχόπτωσης, θερμοκρασίας αέρα, υγρασία αέρα, ηλιακής ακτινοβολίας, εξάτμιση και εξατμισοδιαπνοή. 2) Εδαφολογικές μετρήσεις: Κοκκομετρική ανάλυση εδάφους, μετρήσεις πυκνότητας, πορώδους, υδραυλικής αγωγιμότητας, υγρασίας εδάφους και διηθητικότητας εδάφους. 3) Υδραυλικές/υδρολογικές μετρήσεις: Μέτρηση ταχύτητας ροής υδατορρεύματος, μέτρηση/εκτίμηση παροχής υδατορρεύματος, μέτρηση στάθμης υδατορρευμάτων και λιμνών και δοκιμαστικές αντλήσεις για τον υπολογισμό των Τ και S υδροφορέων. 4) Μετρήσεις φυσικοχημικών παραμέτρων υδάτων: Μέτρηση pH, διαλυμένου οξυγόνου, θερμοκρασίας και ολικών διαλυμένων στερεών λιμνών και υδατορρευμάτων και δειγματοληψία, στατιστική ανάλυση και χρήση διαγραμμάτων για την εκτίμηση ποιοτικών παραμέτρων υπόγειων υδάτων. 5) Τηλεπισκοπικές μετρήσεις: Χρήση δορυφορικών πολυφασματικών εικόνων και μετρήσεων radar, πολυφασματικές, RGB και LiDAR μετρήσεις με Unmanned Aearial Vehicles (UAV, drones) για τον υπολογισμό περιβαλλοντικών δεικτών και δεικτών υδάτων. Γνώσεις Το μάθημα στοχεύει να εκπαιδεύσει του φοιτητές/τριες στις συνήθεις και βασικές μετρήσεις πεδίου και εργαστηριακές μετρήσεις υδρολογικών, υδραυλικών και περιβαλλοντικών παραμέτρων και μεταβλητών υδατικών πόρων, στην επεξεργασία και ανάλυση των μετρήσεων και στην ολοκληρωμένη παρουσίαση των αποτελεσμάτων. Το μάθημα αποτελεί ένα σημαντικό τμήμα των απαιτούμενων γνώσεων του Αγρονόμου και Τοπογράφου Μηχανικού. Παρέχει στους φοιτητές/τριες τη σύνδεση των θεωρητικών γνώσεων με μετρήσεις πεδίου και εργαστηρίου διευκολύνοντας την κατανόηση των υδρολογικών φυσικών φαινομένων, σημαντικό εφόδιο τόσο για μεταπτυχιακές σπουδές όσο και για μια επιτυχημένη μελλοντική καριέρα στον τομέα ως μηχανικός. Με το πέρας του μαθήματος οι φοιτητές/τριες θα πρέπει να είναι σε θέση να: • Έχουν γνώση του τρόπου μετρήσεων υδρολογικών, υδραυλικών και περιβαλλοντικών παραμέτρων και μεταβλητών υδατικών πόρων • Έχουν γνώση σχετικά με τον τεχνολογικό εξοπλισμό που απαιτείται για τις μετρήσεις υδρολογικών, υδραυλικών και περιβαλλοντικών παραμέτρων και μεταβλητών υδατικών πόρων. • Έχουν γνώση των τρόπων επεξεργασίας, ανάλυσης και ολοκληρωμένης παρουσίασης των μετρήσεων υδρολογικών, υδραυλικών και περιβαλλοντικών παραμέτρων και μεταβλητών υδατικών πόρων • Έχουν γνώση και κατανόηση των δυσκολιών και των αβεβαιοτήτων που ενέχει η μέτρηση υδρολογικών, υδραυλικών και περιβαλλοντικών παραμέτρων και μεταβλητών υδατικών πόρων. • Κατανοούν τις διαφορετικές χωρικές κλίμακες μεταξύ επί τόπου μετρήσεων και τηλεπισκοπικών μετρήσεων. • Κατανοούν τη χωρική και χρονική μεταβλητότητα των ποσοτικών και ποιοτικών παραμέτρων νερού και περιβάλλοντος. Δεξιότητες Ο/Η φοιτητής/φοιτήτρια μετά την ολοκλήρωση του μαθήματος κατέχει προχωρημένες δεξιότητες μετρήσεων, επεξεργασίας και ανάλυσης υδρολογικών, υδραυλικών και περιβαλλοντικών παραμέτρων και μεταβλητών της επιστήμης του υδρολόγου/υδραυλικού μηχανικού. Ικανότητες Ο/Η φοιτητής/φοιτήτρια μετά την ολοκλήρωση του μαθήματος θα μπορεί να κατανοήσει πλήρως το σχεδιασμό και τον τρόπο μετρήσεων βασικών υδρολογικών, υδραυλικών και περιβαλλοντικών παραμέτρων και μεταβλητών υδατικών πόρων καθώς και την επεξεργασία και ανάλυση τους με ολοκληρωμένο τρόπο. Ιδιαιτέρως οι φοιτητές/τριες θα μπορούν: • Να μετρούν, να επεξεργάζονται και να αναλύουν μετεωρολογικές, εδαφολογικές, υδρολογικές, υδραυλικές και ποιοτικές παραμέτρους και μεταβλητές των υδατικών πόρων και συστημάτων • Να υπολογίζουν υδρολογικούς και περιβαλλοντικούς δείκτες από δεδομένα τηλεπισκόπησης • Να εκτιμούν την ποσοτική και ποιοτική κατάσταση και τις μεταβολές τους στο χώρο και χρόνο των επιφανειακών και υπόγειων υδατικών πόρων • Να παρακολουθούν τις μεταβολές στην ποσοτική και ποιοτική κατάσταση των υδατικών πόρων με επίγειες και τηλεπισκοπικές μετρήσεις

Το μάθημα περιλαμβάνει πέντε (5) ενότητες μετρήσεων και ανάλυση/επεξεργασία μετρήσεων: 1) Μετεωρολογικές μετρήσεις: Μέτρηση με αυτόματους και τηλεμετρικούς σταθμούς υετόπτωσης, θερμοκρασίας αέρα, υγρασία αέρα, ηλιακής ακτινοβολίας, εξάτμισης και εξατμισοδιαπνοής. 2) Εδαφολογικές μετρήσεις: Κοκκομετρική ανάλυση εδάφους, μετρήσεις πυκνότητας εδάφους, πορώδους, υδραυλικής αγωγιμότητας, εδαφικής υγρασίας (σημειακά και προφίλ) και διηθητικότητας εδάφους. 3) Υδραυλικές/υδρολογικές μετρήσεις: Μέτρηση ταχύτητας ροής υδατορρεύματος, μέτρηση/εκτίμηση παροχής υδατορρεύματος, μέτρηση στάθμης υδατορρευμάτων και λιμνών και δοκιμαστικές αντλήσεις για τον υπολογισμό των Τ και S υδροφορέων. 4) Μετρήσεις φυσικοχημικών παραμέτρων υδάτων: Μέτρηση pH, διαλυμένου οξυγόνου, θερμοκρασίας και ολικών διαλυμένων στερεών λιμνών και υδατορρευμάτων και δειγματοληψία, στατιστική ανάλυση και χρήση διαγραμμάτων για την εκτίμηση ποιοτικών παραμέτρων υπόγειων υδάτων. 5) Τηλεπισκοπικές μετρήσεις: Χρήση δορυφορικών πολυφασματικών εικόνων και μετρήσεων radar, πολυφασματικές, RGB και LiDAR μετρήσεις με Unmanned Aearial Vehicles (UAV, drones) για τον υπολογισμό περιβαλλοντικών δεικτών και δεικτών υδάτων. Α/Α εβδομάδας διδασκαλίας Περιεχόμενα του μαθήματος 1 Εισαγωγή στις μετρήσεις πεδίου μετεωρολογικών, εδαφολογικών, υδρολογικών/υδραυλικών και ποιοτικών παραμέτρων και μεταβλητών υδατικών πόρων. Τηλεπισκοπικές μετρήσεις. Δειγματοληψία (πρόγραμμα και οργάνωση μετρήσεων) 2 Μέτρηση μετεωρολογικών παραμέτρων και μεταβλητών (υετόπτωση, θερμοκρασία αέρα, υγρασία αέρα, ηλιακή ακτινοβολία, εξάτμιση και εξατμισοδιαπνοή). Όργανα μετρήσεων. Αυτόματοι τηλεμετρικοί σταθμοί. 3 Μέτρηση μετεωρολογικών παραμέτρων και μεταβλητών (υετόπτωση, θερμοκρασία αέρα, υγρασία αέρα, ηλιακή ακτινοβολία, εξάτμιση και εξατμισοδιαπνοή). Όργανα μετρήσεων. Αυτόματοι τηλεμετρικοί σταθμοί. Μετρήσεις πεδίου μετεωρολογικών παραμέτρων και μεταβλητών. Επεξεργασία μετρήσεων 4 Μέτρηση εδαφολογικών παραμέτρων και μεταβλητών. Όργανα μετρήσεων. Κοκκομετρική ανάλυση εδάφους, μετρήσεις πυκνότητας εδάφους, πορώδους, υδραυλικής αγωγιμότητας. Εργαστηριακές μετρήσεις. Επεξεργασία μετρήσεων 5 Μέτρηση εδαφολογικών παραμέτρων και μεταβλητών. Όργανα μετρήσεων. Υδραυλική αγωγιμότητα, υγρασία εδάφους (σημειακά και προφίλ) και διηθητικότητας εδάφους. Μετρήσεις πεδίου και εργαστηρίου. Επεξεργασία μετρήσεων. 6 Μέτρηση εδαφολογικών παραμέτρων και μεταβλητών. Όργανα μετρήσεων. Υδραυλική αγωγιμότητα, υγρασία εδάφους (σημειακά και προφίλ) και διηθητικότητας εδάφους. Μετρήσεις πεδίου και εργαστηρίου. Επεξεργασία μετρήσεων. 7 Μέτρηση υδρολογικών/υδραυλικών παραμέτρων και μεταβλητών επιφανειακών υδατικών πόρων. Όργανα μετρήσεων. Μέτρηση ταχύτητας ροής υδατορρεύματος, μέτρηση/εκτίμηση παροχής υδατορρεύματος, μέτρηση στάθμης υδατορρευμάτων και λιμνών. Μετρήσεις πεδίου. Επεξεργασία μετρήσεων 8 Μέτρηση υδρολογικών/υδραυλικών παραμέτρων και μεταβλητών υπόγειων υδατικών πόρων. Όργανα μετρήσεων. Δοκιμαστικές αντλήσεις για τον υπολογισμό των Τ και S υδροφορέων και μετρήσεις ποιότητας υπόγειων υδατικών πόρων. Χρήση διαγραμμάτων π.χ. Piper, Durov, Υδροχημικοί τύποι υπόγειων υδάτων. Επεξεργασία μετρήσεων 9 Μέτρηση φυσικοχημικών παραμέτρων υδάτων: Μέτρηση pH, διαλυμένου οξυγόνου, θερμοκρασίας και ολικών διαλυμένων στερεών λιμνών και υδατορρευμάτων 10 Μέτρηση φυσικοχημικών παραμέτρων υδάτων: Μέτρηση pH, διαλυμένου οξυγόνου, θερμοκρασίας και ολικών διαλυμένων στερεών λιμνών και υδατορρευμάτων. Μετρήσεις πεδίου. Επεξεργασία μετρήσεων 11 Εισαγωγή στη δορυφορική παρακολούθηση υδατικών πόρων. Παρουσίαση τεχνολογιών (δορυφόροι, UAV), αισθητήρων (πολυφασματικοί, radar, LiDAR κ.α.) και εργαλείων επεξεργασίας και ανάλυσης δεδομένων (π.χ GIS, GEE, WekEO, PIX4D κ.α.). 12 Παρουσίαση μεθοδολογίας εκτίμησης περιβαλλοντικών και υδρολογικών παραμέτρων (π.χ δείκτες, NDWI, εξατμισοδιαπνοή, έκταση υδάτων, ταχύτητα ροής, εδαφική υγρασία κ.α.). Παρουσίαση και χρήση ανοικτών βάσεων δεδομένων. Μετρήσεις πεδίου. 13 Μέθοδοι σύντηξης δεδομένων προερχόμενα από διαφορετικές πηγές και παρουσίαση μεθοδολογίας επαλήθευσης δορυφορικών εκτιμήσεων με δεδομένα και μετρήσεις πεδίου. Παρουσίαση πραγματικών παραδειγμάτων και σύνδεση με φυσικά φαινόμενα.

10-02-2025