Υδραυλική και Υδρολογική Ανάλυση Μη Μόνιμης Ροής σε Πρισματικό Αγωγό - Δασκαλάκη, Έρνα-Βαρβάρα (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών, 2017)
Οι ροές που παρατηρούνται στη φύση είναι εν γένει μη μόνιμες, καθώς οι συνθήκες ροής μεταβάλλονται συναρτήσει του χρόνου, όπως στην περίπτωση ενός πλημμυρικού φαινομένου. Ο υπολογισμός της κίνησης ενός πλημμυρικού κύματος και των μεταβολών που υφίσταται κατά την κίνηση του σε έναν αγωγό με ελεύθερη επιφάνεια χαρακτηρίζεται ως διόδευση πλημμύρας. Οι μέθοδοι διόδευσης πλημμύρας διακρίνονται σε υδραυλικές και υδρολογικές. Οι πρώτες βασίζονται στην επίλυση των εξισώσεων μη μόνιμης ροής, δηλαδή της εξίσωσης συνέχειας και της εξίσωσης ποσότητας κίνησης. Οι υδρολογικές μέθοδοι βασίζονται στην εξίσωση συνέχειας και σε κάποιες προσεγγιστικές σχέσεις μεταξύ των παροχών που εισρέουν και εκρέουν σε ένα τμήμα του αγωγού και του αποθηκευμένου σε αυτό όγκου νερού. Για την επίλυση των εξισώσεων μη μόνιμης ροής, ή αλλιώς των εξισώσεων Saint Venant χρησιμοποιούνται διάφορες αριθμητικές μέθοδοι, καθώς η αναλυτική επίλυσή τους είναι σχεδόν αδύνατη. Στην παρούσα εργασία μελετήθηκε ένα ρητό αριθμητικό σχήμα επίλυσης των εξισώσεων αυτών, βάσει του οποίου δημιουργήθηκε ένας κώδικας στο MATLAB από τον Ε. Ρετσίνη (2016) για την ανάλυση μη μόνιμης ροής σε πρισματικούς αγωγούς. Για τον έλεγχο της ακρίβειας των αποτελεσμάτων του κώδικα, εξετάστηκε ένα σύνολο περιπτώσεων μη μόνιμης ροής, τα αποτελέσματα των οποίων συγκρίθηκαν με τα αντίστοιχα της υδραυλικής μεθόδου που προσφέρει το πρόγραμμα HEC-RAS. Επίσης, περιγράφεται η υδρολογική μέθοδος διόδευσης πλημμύρας Muskingum-Cunge και εξετάζεται για ένα σύνολο περιπτώσεων μη μόνιμης ροής η ρύθμιση των παραμέτρων K και X, που υπεισέρχονται στην εξίσωση διόδευσης, έτσι ώστε να προκύπτουν ικανοποιητικά αποτελέσματα συγκριτικά με τα αντίστοιχα που δίνουν οι υδραυλικές μέθοδοι. Παρατηρήθηκε ότι για αγωγούς μεσαίου μεγέθους, μήκους 5 km, η υδρολογική μέθοδος έδινε εν γένει ικανοποιητικά αποτελέσματα όταν οι παράμετροι K και X υπολογίζονταν βάσει μίας παροχής αναφοράς ίσης με τη μέση παροχή του υδρογραφήματος εισόδου.