Ολοκληρωμένη προσομοίωση πλημμύρας στην αστική λεκάνη απορροής Αφαίας-Σκαραμαγκά, Δήμου Χαϊδαρίου - Ραπτάκη, Ειρήνη (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Αγρονόμων και Τοπογράφων Μηχανικών. Τομέας Έργων Υποδομής και Αγροτικής Ανάπτυξης. Εργαστήριο Εγγειοβελτιωτικών Έργων και Διαχείρισης Υδατικών Πόρων, 2017)
Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η μονοδιάστατη και δισδιάστατη προσομοίωση πλημμύρας σε αστικές λεκάνες απορροής με χρήση των υπολογιστικών μοντέλων Mike Urban και Mike Flood. Οι λεκάνες που μελετώνται βρίσκονται στην περιοχή Αφαία – Σκαραμαγκά του Δήμου Χαϊδαρίου. Γίνεται μια προσπάθεια να διερευνηθεί η πιθανότητα εμφάνισης πλημμύρας σε αστικές κυρίως λεκάνες απορροής και η υδρολογική και υδραυλική απόκριση αυτών κάτω από τυπικά συνθετικά γεγονότα βροχόπτωσης. Τα περισσότερα δεδομένα (αγωγοί, φρεάτια, λεκάνες απορροής) για την μοντελοποίηση του συστήματος αντλήθηκαν από πρόσφατη μελέτη του δικτύου ομβρίων της περιοχής που εκπονήθηκε από ομάδα μελετητών με ανάδοχο μελέτης την Αγρονόμο – Τοπογράφο Μηχανικό κ. Λήδα Φωτοπούλου. Σε εκείνη την μελέτη χρησιμοποιήθηκε η ορθολογική μέθοδος για την διαστασιολόγηση των αγωγών και η ένταση της βροχόπτωσης προσδιορίστηκε από την όμβρια καμπύλη των Κουτσογιάννη-Μπαλούτσου (1999) που έχει προσδιοριστεί για το Λεκανοπέδιο Αττικής, βάσει των δεδομένων από τους βροχομετρικούς σταθμούς του Λόφου Νυμφών (περιοχή Αστεροσκοπείου) και Ελληνικού (περιοχή παλαιού αεροδρομίου Αθήνας). Επίσης, η μελέτη εκείνη αναφέρεται σε περίοδο επαναφοράς 50 ετών για τον κύριο αγωγό (αγωγό Α) και περίοδο επαναφοράς 10 ετών για τους υπόλοιπους αγωγούς, ενώ πλήρη υδραυλικά δεδομένα υπήρχαν μόνο για το προτεινόμενο δίκτυο ομβρίων. Αξίζει να σημειωθεί ότι αναζητήθηκαν, άκαρπα, υδραυλικά δεδομένα για το υπάρχον σύστημα αποχέτευσης ομβρίων από την Τεχνική Υπηρεσία του Δήμου Χαϊδαρίου, τα οποία δεν υπήρχαν διαθέσιμα. Αρχικά, αναφέρονται οι κανονισμοί οι οποίοι ισχύουν σήμερα στην Ελλάδα για το αποχετευτικό δίκτυο ομβρίων. Περιγράφονται οι τρόποι εκτίμησης της απορροής και γίνεται αναφορά στα μοντέλα προσδιορισμού της ποσότητας απορροής. Στη συνέχεια, παρουσιάζεται και περιγράφεται αναλυτικά το λογισμικό Mike Urban. Γίνεται ενδελεχής ανάλυση του θεωρητικού υποβάθρου του λογισμικού και περιγράφονται και αναλύονται οι παράμετροι αυτού. Τέλος, παρουσιάζονται μελέτες οι οποίες έχουν πραγματοποιηθεί με το λογισμικό Mike Urban και μελέτες που αφορούν την προσομοίωση πλημμύρας σε αστικό δίκτυο αποχέτευσης ομβρίων και οι οποίες αποτέλεσαν μέρος της βιβλιογραφικής έρευνας, η οποία πραγματοποιήθηκε στα πλαίσια της παρούσας εργασίας. Ακολούθως παρουσιάζεται η περιοχή έρευνας και η πορεία εργασιών η οποία ακολουθήθηκε για την ολοκλήρωση της παρούσας εργασίας. Ως περιοχή μελέτης επιλέχθηκε η Αφαία του Δήμου Χαϊδαρίου και με τη χρήση του λογισμικού Mike Urban μοντελοποιήθηκε το δίκτυο αποχέτευσης ομβρίων και διερευνήθηκε η υδραυλική συμπεριφορά του συστήματος για διάφορα γεγονότα βροχόπτωσης. Για την προσομοίωση χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος του δυναμικού κύματος έτσι ώστε να προσεγγίζονται στον καλύτερο δυνατό βαθμό οι πραγματικές συνθήκες. Τα γεγονότα βροχόπτωσης εισήχθησαν στο μοντέλο με την μορφή υετογραμμάτων, τα οποία δημιουργήθηκαν με τη μέθοδο των εναλλασσόμενων μπλοκ, για περιόδους επαναφοράς 5, 10, 50 και 100 έτη και για διάρκειες βροχόπτωσης 1, 2 και 12 h με το χρονικό βήμα να επιλέγεται 5 min. Στο κεφάλαιο που έπεται παρουσιάζονται και αναλύονται τα αποτελέσματα από την προσομοίωση του δικτύου για τα γεγονότα βροχής που αναφέρθηκαν, γίνεται σύγκριση με τα αποτελέσματα που προκύπτουν από την Ορθολογική Μέθοδο και ακολουθεί η ανάλυση ευαισθησίας. Η ανάλυση ευαισθησίας πραγματοποιήθηκε για ένα γεγονός βροχόπτωσης χρονικής διάρκειας 1 ώρας και περιόδου επαναφοράς 50 ετών και εξετάστηκε η ευαισθησία των εξής υδρολογικών και υδραυλικών παραμέτρων: o Curve Number o Συντελεστής Manning στην επιφάνεια του εδάφους o Ύψος κτιρίων Επιλέχθηκαν τέσσερα σημεία ενδιαφέροντος, κοντά στα φρεάτια που πλημμυρίζουν περισσότερο, στα οποία εκτιμήθηκε το μέγιστο βάθος και η μέγιστη ταχύτητα ροής. Κατόπιν κατασκευάστηκαν box plots για την εκτίμηση της συμμετρίας των αποτελεσμάτων της ανάλυσης ευαισθησίας. Η εργασία ολοκληρώνεται με μια σύνοψη των κυριότερων συμπερασμάτων και τη διατύπωση ορισμένων προτάσεων στην κατεύθυνση της μελλοντικής έρευνας.