Παράκτια Μηχανική - Θαλάσσια Περιβαλλοντική Υδραυλική

Abstract

Το βιβλίο απευθύνεται σε Πολιτικούς Μηχανικούς αλλά και Μηχανικούς ή Επιστήμονες άλλων ειδικοτήτων που βρίσκονται στη φάση των προπτυχιακών ή και μεταπτυχιακών τους σπουδών για θέματα Παράκτιας Μηχανικής και Θαλάσσιας Περιβαλλοντικής Υδραυλικής. Θα περιλαμβάνει έννοιες της παράκτιας φυσικής ωκεανογραφίας (φυσικές παράμετροι του θαλασσίου νερού, μετρήσεις και ανάλυση των παραμέτρων αυτών και χαρακτηρισμός θαλασσίων μαζών). Θα περιέχει θέματα δυναμικής ωκεανογραφίας (παράκτια ρεύματα, ανεμογενή, αδρανιακά και γεωστροφικά ρεύματα) οι βασικές εξισώσεις περιγραφής των φαινομένων αυτών, απλοποιημένες εξισώσεις υπολογισμού, μεθοδολογίες μετρήσεων αλλά και σύγχρονες τεχνικές άντλησης και επεξεργασίας μετρήσεων (δορυφορικές εικόνες, αλτιμετρία κλπ.). Θα αναλύονται οι μεταβολές της ελεύθερης στάθμης της θάλασσας και τα φυσικά αίτια που την προκαλούν όπως αστρονομική παλίρροια, σεισμικές μεταβολές του θαλάσσιου πυθμένα (tsounamis), μετεωρολογικά συστήματα - μετεωρολογική παλίρροια (storm surge) και η κλιματική αλλαγή. Θα αναλύονται οι επιπτώσεις από τις παράκτιες πλημμύρες και θα δίδονται στοιχεία για αναλυτικούς απλοποιημένους υπολογισμούς αλλά και υπολογισμούς της τρωτότητας της παράκτιας ζώνης. Για την κατανόηση των διεργασιών μεταφοράς και διάχυσης ρύπων στο θαλάσσιο περιβάλλον, στο βιβλίο θα παρουσιάζονται οι διεργασίες αυτές και η μαθηματική τους προσομοίωση, αλλά και οι φυσικές, χημικές και βιολογικές παράμετροι και διεργασίες στο θαλάσσιο οικοσύστημα. Με δεδομένη την αυξανόμενη απαίτηση για περιβαλλοντικά ασφαλή και τεχνικά ορθή διάθεση επεξεργασμένων λυμάτων στο θαλάσσιο περιβάλλον, θα συμπεριλαμβάνεται και κεφάλαιο για τους υδραυλικούς υπολογισμούς υπoβρυχίων συστημάτων διάθεσης λυμάτων αλλά και υπολογισμού της αραίωσης - διάλυσης στο κοντινό και το μακρινό πεδίο. Τέλος, συμπεριλαμβάνονται μαθηματικά ομοιώματα και μεθοδολογίες αριθμητικής τους επίλυσης για θέματα παράκτιας υδροδυναμικής κυκλοφορίας, μετεωρολογικής παλίρροιας και μεταφοράς-διασποράς ρύπων.

The book is addressed to Civil Engineers and Engineers or Scientists of other disciplines who are conducting undergraduate or postgraduate studies in Coastal Engineering and Marine Environmental Hydraulics. It includes concepts of coastal physical oceanography (physical parameters of seawater, measurements and analysis of these parameters and characterization of seawater masses), topics of dynamic oceanography (coastal currents, wind, inertial and geostrophic currents), the basic equations describing these phenomena, simplified calculation equations, monitoring methodologies and modern techniques for obtaining and processing measurements (satellite imagery, altimetry, etc.). Sea level changes and their natural causes such as astronomical tides, seismogenic changes of the sea floor (tsunamis), meteorological systems - storm surge and climate change are analysed. The impacts of coastal flooding are also discussed and data are provided for simplified analytic calculations and coastal zone vulnerability assessments. In order to understand the processes of transport and diffusion of pollutants in the marine environment, the book presents these processes and their mathematical simulation, as well as the physical, chemical and biological parameters and processes in the marine ecosystem. Given the increasing demand on environmentally safe and technically sound disposal of treated wastewater in the marine environment, a chapter is devoted to the hydraulic calculations of submarine wastewater disposal systems, as well as the calculations of dilution – dispersion in the near- and the far-field. Finally, mathematical models and numerical analysis methods for problems of coastal hydrodynamic circulation, storm tides and transport-dispersion of pollutants.