Θαλάσσια Υδραυλική και Λιμενικά Έργα

Περιγραφή Μαθήματος:

Απαιτούμενες Γνώσεις

Συνιστάται στους φοιτητές να έχουν τις βασικές γνώσεις Μηχανικής Ρευστών.

Κεφάλαια Μαθήματος

# Τίτλος Διδακτέα Ύλη Ώρες
1 Εισαγωγή Εξοικείωση των φοιτητών με το γνωστικό αντικείμενο του μαθήματος 0.5Χ4=2
2 Μαθηματικές θεωρίες κυμάτων Απλά αρμονικά (Airy) και μη γραμμικά (Stokes) κύματα. Επίδραση του πυθμένα στα χαρακτηριστικά των απλών αρμονικών κυμάτων. 1.5Χ4=6
3 Προσέγγιση πραγματικών κυματισμών Εισαγωγή στα φάσματα. Βραχυχρόνια – Μακροχρόνια κατανομή κυματισμών. 1Χ4=4
4 Διαμόρφωση Κυματισμών στον Παράκτιο Χώρο Παρουσιάζονται τα φαινόμενα της ρήχωσης διάθλασης, ανάκλασης, περίθλασης και της θραύσης των κυμάτων Επιλύονται ασκήσεις 3*4=12
5 Γενική διάταξη λιμένα Μεγέθη σχεδιασμού. 1Χ4=4
6 ‘Εξωτερικά” και ''Εσωτερικά'' Λιμενικά Έργα Σχεδιασμός έργων με πρανή, Σχεδιασμός έργων με κατακόρυφο μέτωπο, Διαμόρφωση έργων παραβολής – πρυμνοδέτησης, Κρηπιδότοιχοι βαρύτητας – Μηχανισμοί αστοχίας. Εκτίμηση δράσεων από φορτία περιβάλλοντος και λειτουργίας- έλεγχοι επάρκειας κατασκευών βαρύτητας. Περιβαλλοντικές επιπτώσεις από λιμενικά έργα 6*4=24

Μαθησιακοί Στόχοι

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, οι φοιτητές θα είναι σε θέση να:

  1. κατανοούν τις βασικές αρχές της θαλάσσιας υδραυλικής (π.χ. γραμμική θεωρία κυματισμών, διαμόρφωση κυματισμών στον παράκτιο χώρο) μέσω αναλυτικών μαθηματικών διατυπώσεων και διαγραμμάτων.
  2. κατανοούν τις βασικές αρχές σχεδιασμού λιμενικών μέσω: (i) αναλυτικών μοντέλων πρόγνωσης κυματισμών και (ii) εξισώσεων υπολογισμού υδροδυναμικών φορτίσεων σε κατακόρυφα μέτωπα και ευστάθειας πρανών από λιθορριπή.
  3. εκτιμούν την επίδραση των φαινομένων της ανάκλασης, της περίθλασης και της θραύσης τόσο στην κυματική διαταραχή όσο και τις επιπτώσεις στα μέτωπα.
  4. σχεδιάζουν και να διαστασιολογούν σε προκαταρκτικό στάδιο κυματοθραύστες με κεκλιμένα πρανή και με κατακόρυφο μέτωπο μέσω εξισώσεων.
  5. σχεδιάζουν και να διαστασιολογούν σε προκαταρτικό στάδιο κρηποιδότοιχους βαρύτητας
  6. εκτιμούν τα βασικά μεγέθη σχεδιασμού λιμένα (βάθος λιμενολεκάνης, πλάτος εισόδου, απαιτούμενα μήκη πρόσδεσης σκαφών κλπ).

Μέθοδοι και Μέσα Διδασκαλίας και Μάθησης

Μέθοδοι Διδασκαλίας Διαλέξεις στην τάξη. Εφαρμογές στην τάξη για κάθε θεματική ενότητα. Επίλυση απλών παραδειγμάτων και προβλημάτων στην τάξη. Συζήτηση περιπτώσεων εφαρμογής (casestudies) στην τάξη.
Μέσα διδασκαλίας Παρουσιάσεις στον Πίνακα. Διαφάνειες. Υπολογισμοί σε ΗΥ με Excel και υπολογιστικούς κώδικες.
Εργαστήρια 1 δίωρο
Χρήση ΗΥ και προγραμμάτων Οι φοιτητές επιλύουν στο σπίτι απλές ασκήσεις χρησιμοποιώντας κυρίως EXCEL σε ΗΥ.
Ασκήσεις - Εφαρμογές Για κάθε θεματική ενότητα γίνονται εφαρμογές στο μάθημα.

Αξιολόγηση Επίδοσης

  • Τελική γραπτή εξέταση: 70%
  • Ενδιάμεση πρόοδος: 20%
  • Ασκήσεις - Εφαρμογές: 10%

Συγγράμματα - Βιβλιογραφία

  1. Από την γραμματεία της Σχολής διανέμεται το τεύχος των διδακτικών σημειώσεων του Μαθήματος Θαλάσσια Υδραυλική (Κ.Ι. Μουτζούρης)
  2. Από το βιβλιοπωλείο Συμμετρία διανέμεται το βιβλίο Εισαγωγή στα Λιμενικά Έργα (Κ. Μέμος) Επιπρόσθετη Βιβλιογραφία
  3. Κουτίτας, Χ., 1994. Εισαγωγή στην Παράκτια Τεχνική και τα Λιμενικά Έργα, Εκδόσεις ΖΗΤΗ, Θεσ/νικη.
  4. Dean RG & Dalrymple RA (1984). “Water Wave Mechanics for Engineers and Scientists”, Prentice-Hall Inc., Englewood Cliffs, New Jersey, USA; [also: 2nd Edition (1991) in Advanced Series on Ocean Engineering, Vol. 2, Ed. P LF Liu, WorldScientificPress.]
  5. Dingemanns MW (1997). “Water Wave Propagation over Uneven Bottoms. Part 1: Linear Wave Propagation”, Advanced Series on Ocean Engineering, Vol. 13, Ed. P LF Liu, WorldScientificPress.
  6. Goda Y (1985). “Random Seas and design of Maritime Structures”, University of Tokyo Press, Tokyo, Japan; [also: 2nd Edition (2000) in Advanced Series on Ocean Engineering, Vol. 15, Ed. P LF Liu, WorldScientificPress.]
  7. Massel SR (1996). “Ocean surface waves: their physics and prediction”, Advanced Series on Ocean Engineering, Vol. 11, Ed. P LF Liu, WorldScientificPress.
  8. Mei CC, Stiassnie M, Yue D KP (2005). “Theory and applications of ocean surface waves”, Advanced Series on Ocean Engineering, Vol. 23, Ed. P LF Liu, WorldScientificPress.
  9. US Army Corps of Engineers (2002). “Coastal Engineering Manual: Parts I-IV”.

Διδασκαλία:

  • Τρίτη, 08:45 – 10:30,
    Αίθουσες:
    • Αμφ. 1/2
    • Ζ. Κτ. 1 Πολ., Αιθ. 2
  • Παρασκευή, 11:45 – 13:30,
    Αίθουσες:
    • Ζ. Κτ. 1 Πολ., Αιθ. 1
    • Ζ. Κτ. 1 Πολ., Αιθ. 7