Μοντέλο υπολογισμού στερεοπαροχής σε ακτή από συνεκτικό και μεικτό υλικό - Βατίστας, Παναγιώτης (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών, 2017)
Η παράκτια ζώνη αποτελεί χώρο ιδιαίτερου ενδιαφέροντος για τον άνθρωπο ανά τους αιώνες, συγκεντρώνοντας εμπορικές, ναυτιλιακές, τουριστικές και λοιπές δραστηριότητες. Στις παράκτιες περιοχές λαμβάνει χώρα πληθώρα φυσικών διεργασιών, οι οποίες τείνουν να μεταβάλλουν τα φυσικά όρια της ακτογραμμής. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την πρόκληση φαινομένων διάβρωσης σε αυτήν, τα οποία εντείνονται λόγω της επίδρασης της κλιματικής αλλαγής και άλλων παραγόντων τα τελευταία χρόνια. Για την προστασία των ακτών και κατ’ επέκταση των δραστηριοτήτων που συντελούνται σε αυτές κρίνεται κρίσιμη η ποιοτική και ποσοτική εκτίμηση του φαινομένου της στερεομεταφοράς. Πολλοί ερευνητές έχουν ασχοληθεί με την ανάπτυξη σχέσεων και μοντέλων υπολογισμού της στερεοπαροχής των μη συνεκτικών ιζημάτων. Τα αντίστοιχα μοντέλα που έχουν αναπτυχθεί τα τελευταία χρόνια για τα συνεκτικά ιζήματα υπολογίζουν τους ρυθμούς διάβρωσης και απόθεσης και όχι τις στερεοπαροχές. Αντικείμενο της παρούσας μεταπτυχιακής εργασίας είναι η ανάπτυξη ενός μοντέλου υπολογισμού της στερεοπαροχής για συνεκτικά ιζήματα. Αναλύεται επομένως, αρχικά, η υφιστάμενη μεθοδολογία υπολογισμού για τα μη συνεκτικά ιζήματα. Στη συνέχεια διερευνάται αναλυτικά το θεωρητικό υπόβαθρο που διέπει τη συμπεριφορά των δυο διαφορετικών τύπων ιζημάτων και παρουσιάζονται τα βασικά σημεία στα οποία η υφιστάμενη μεθοδολογία δύναται να τροποποιηθεί για τα συνεκτικά ιζήματα. Τα σημεία αυτά οφείλονται στις διαφορετικές φυσικοχημικές ιδιότητες των συνεκτικών ιζημάτων και αφορούν το φορτίο πυθμένα, τον σχηματισμό κροκίδων, την ταχύτητα καθίζησης και τη συγκέντρωση των σωματιδίων στο νερό, που επηρεάζουν το φορτίο υπό αιώρηση. Συνδυάζοντας τα βασικά χαρακτηριστικά των δυο ειδών ιζημάτων προτείνεται επιπλέον μεθοδολογία υπολογισμού της στερεοπαροχής μεικτών ιζημάτων. Ακολούθως καταρτίζονται αλγόριθμοι υπολογισμού στερεοπαροχής σε συνεκτικά και μεικτά ιζήματα, στο προγραμματιστικό περιβάλλον της Fortran. Για τον έλεγχο των αποτελεσμάτων των αλγορίθμων χρησιμοποιούνται δυο μοντέλα ακτών, μια απλή ακτή και μια ακτή με λιμενικό έργο. Τα προκύπτοντα αποτελέσματα αναλύονται, σχολιάζονται και συγκρίνονται με τα αντίστοιχα για τα μη συνεκτικά ιζήματα. Κατά την εφαρμογή των μοντέλων παρατηρείται ότι οι τιμές των στερεοπαροχών και οι συγκεντρώσεις ιζήματος στο νερό παρουσιάζονται σημαντικά μεγαλύτερες στα συνεκτικά ιζήματα. Αντιθέτως, οι ταχύτητες καθίζησης παρουσιάζονται αρκετά μικρότερες στα συνεκτικά ιζήματα. Ανάλογη εικόνα παρατηρείται και στα αποτελέσματα των μοντέλων για τα μεικτά ιζήματα, με την αύξηση του ποσοστού του συνεκτικού ιζήματος στο μεικτό. Τέλος, για κάθε μοντέλο παρουσιάζεται η ανανεωμένη βαθυμετρία, έπειτα από ένα πεπερασμένο χρονικό διάστημα. Η μεθοδολογία που προτείνεται στην παρούσα μεταπτυχιακή εργασία δύναται να συνεισφέρει σημαντικά στον υπολογισμό της μεταβολής της μορφολογίας των ακτών, παρέχοντας μια ικανοποιητική πρώτη εκτίμηση του φαινομένου της στερεομεταφοράς.