Τμήμα Ωκεανογραφίας και Θαλασσίων Βιοεπιστημών

Δυναμική Ιζημάτων και ακτών
Σχολή:
Περιβάλλοντος
Τμήμα:
Ωκεανογραφίας και Θαλασσίων Βιοεπιστημών
Επίπεδο Σπουδών:
Προπτυχιακό
Κωδικός Μαθήματος:
191EΩ10E
Εξάμηνο σπουδών:
Ζ
Τίτλος Μαθήματος:
Δυναμική Ιζημάτων και ακτών
Πιστωτικές Μονάδες
5
Τύπος Μαθήματος:
Ειδίκευσης γενικών γνώσεων
Προαπαιτούμενα Μαθήματα:
Όχι
Γλώσσα Διδασκαλίας και Εξετάσεων:
Ελληνικά
Το Μάθημα προσφέρεται σε Φοιτητές Erasmus:
Ναι

Με την επιτυχή ολοκλήρωση αυτού του μαθήματος ο/η φοιτητής/τρία θα είναι σε θέση να:

  • Κατανοεί τις βασικές αρχές, τη θεωρία και πρακτική της Δυναμικής Ιζημάτων

  • Γνωρίζει τους κύριους τύπους παράκτιων περιβαλλόντων και κατανοεί τη λειτουργία τους

  • Κατανοεί τους περιβαλλοντικούς παράγοντες που ελέγχουν την εξέλιξη της παράκτιας γεωμορφολογίας (μορφοδυναμική)

  • Κατανοεί τις θαλάσσιες διεργασίες και την αλληλεπίδραση τους και πως αυτές επηρεάζουν την εξέλιξη των ακτών

  • Διαθέτει ολοκληρωμένη αντίληψη των δυναμικών ιζηματολογικών διεργασιών

  • Κατανοεί τους μηχανισμούς ιζηματομεταφοράς και γνωρίζει τις μεθόδους για την εκτίμηση της διατμητικής τάσης και του ρυθμού στερεομεταφοράς

  • Εφαρμόσει την αποκτηθείσα γνώση

  • Αναγνωρίσει/χειριστεί σύγχρονα όργανα μέτρησης όπως ρευματογράφους και οπτικά σκεδασόμετρα και κατέχει βασικές γνώσεις για τον τρόπο λειτουργίας τους

  • Αναζητά βιβλιογραφία, κάνει βιβλιογραφική ανασκόπηση, συνθέτει τις γνώσεις, επιλύει συγκεκριμένα ζητήματα κάνοντας πρακτική εφαρμογή των γνώσεων που αποκόμισε

  • Ελέγχει το χρόνο, ακολουθώντας τις ημερομηνίες παράδοσης των εργασιών

  • Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών

  • Αυτόνομη εργασία

  • Σεβασμός στο φυσικό περιβάλλον

  • Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης

Στο μάθημα αναλύονται τα ακόλουθα:

  • Ορισμός και σημασία της Δυναμικής Ιζημάτων. Ορισμός, μέθοδοι και χωρο-χρονικές κλίμακες εκτίμησης και πρόγνωσης ρυθμού ιζηματομεταφοράς.

  • Είδη θαλασσίων ροών (μονοδιευθυντικών, παλινδρομικών και τυρβωδών ροών). Μέθοδοι μέτρησης/πρόγνωσης. Μέθοδοι ανάλυσης υδροδυναμικών δεδομένων.

  • Ιδιότητες της ροής. Διατμητική τάση και οριακό στρώμα. Γραμμική και τυρβώδης ροή. Αριθμός και Τάσεις Reynolds. Διαφοροποίηση του οριακού στρώματος. Αριθμός Reynolds του ορίου. Αριθμός Froude.

  • Δομή του οριακού στρώματος. Διακύμανση (προφίλ) της ταχύτητας ροής κοντά στο όριο (πυθμένα). Παράμετροι που ελέγχουν το προφίλ της ταχύτητας. Μέθοδοι υπολογισμού της διατμητικής τάσης από δεδομένα πεδίου.

  • Περιγραφή σύγχρονου εξοπλισμού και καινοτόμων μεθοδολογιών συλλογής/ανάλυσης σχετικών δεδομένων πεδίου. Επίδειξη χρήσης σύγχρονων ακουστικών κυματο-ρευματογράφων (ADV) και οπτικών σκεδασομέτρων (OBS).

  • Κατώφλι κίνησης. Οι μεταβλητές, η παράμετρος και το διάγραμμα του Shields. Άλλα σχετικά διαγράμματα. Καθορισμός κατωφλιού κίνησης – Κριτήριο Yalin. Παράγοντες που ελέγχουν το κατώφλι της κίνησης.

  • Τρόποι ιζηματομεταφοράς. Φορτίο αιώρησης: κυριαρχούσα σχέση και κριτήριο αιώρησης, συγκέντρωση αναφοράς. Ρυθμοί ιζηματομεταφοράς. Θεωρία της δύναμης ροής. Εξισώσεις ιζηματομεταφοράς.

  • Γένεση, ανάπτυξη και μετασχηματισμός προοδευτικών κυμάτων. Το κυματικό φάσμα. Θεωρίες κυμάτων.

  • Ρόλος των κυμάτων στην ιζηματομεταφορά. Παράκτιες κυματικές ζώνες. Κυματικό βενθικό οριακό στρώμα. Κατώφλι της κίνησης, φορτίο πυθμένα και ιζήματα σε αιώρηση κάτω από κύματα.

  • Ιζηματομεταφορά κάτω από την αλληλεπίδραση κυμάτων/ρευμάτων. Αλλαγές στα χαρακτηριστικά της ιζηματομεταφοράς. Μοντέλο Grant-Madsen και Madsen για τη διατμητική τάση και το προφίλ ταχύτητας. Το κατώφλι της κίνησης και φορτίο πυθμένα κάτω από αλληλεπίδραση κυμάτων/ρευμάτων. Φορμαλισμοί των Bijker και Soulsby. Συγκέντρωση ιζημάτων σε αιώρηση κάτω από ρεύματα/κύματα.

  • Μορφοδυναμικά μοντέλα. Δομή και υπο-μοντέλα. Ιζηματο-δυναμικό υπομοντέλο. Ενεργητική εκτίμηση φορτίου πυθμένα και φορτίου σε αιώρηση, Στερεομεταφορά στη ζώνη αναρρίχησης. Mορφολογικές μεταβολές.

Πρόσωπο με πρόσωπο

  • Χρήση ΤΠΕ στη Διδασκαλία (παρουσιάσεις σε power point).

  • Επικοινωνία με τους φοιτητές μέσω της πλατφόρμας του eclass και email.

  • Ανάρτηση διαφανειών και υλικού μαθήματος στην πλατφόρμα του eclass.

Δραστηριότητα Φόρτος Εργασίας Εξαμήνου
Διαλέξεις
39
Αυτοτελής Μελέτη
73
Ατομική Εργασία
10
Τελική εξέταση
3
Σύνολο Μαθήματος
125
  • Γραπτή εξέταση (100%), η προαιρετική εργασία υπολογίζεται μόνο θετικά στην τελική βαθμολογία.

  • Στην περίπτωση φοιτητών με μαθησιακές δυσκολίες οι εξετάσεις πραγματοποιούνται προφορικά

  • Η αξιολόγηση πραγματοποιείται στην ελληνική γλώσσα ή στην αγγλική για τους φοιτητές ERASMUS.

– Προτεινόμενη Βιβλιογραφία:

 

α) Εγχειρίδια του μαθήματος:

    • Σημειώσεις μαθήματος

    • Open File Reports of the U.S. Geological Survey (Coastal and Marine Geology Program http://marine.usgs.gov/)

 

β) Συμπληρωματική βιβλιογραφία:

    • Baillard, J.A. (1981). An energetics total sediment transport model for a plane sloping beach. Journal

    • of Geophysical research, 86, 10938-10954.

    • Bijker, E.W, 1967. Some considerations about scales for coastal models with movable bed. Delft Hydraulics Lab. Publ., 50.

    • Komar, P.D., 1998. Beach Processes and Sedimentation, Prentice Hall, New Jersey

    • Li, Μ., Sherwood, C.R., Hill, P.R., 2012. Sediments, morphology, and sedimentary processes on continental shelves : advances in technologies, research, and applications , Hoboken, NJ : Wiley-Blackwell, Oxford, 432pp.

    • Paphitis, D., Velegrakis, A.F., Collins, M.B. and Muirhead, S. 2001. Laboratory investigations into the threshold of movement of natural sand-sized sediments, under unidirectional, oscillatory and combined flows. Sedimentology, 48, 645, 659.

    • Paul, M., Amos, C.L., 2011. Spatial and seasonal variation in wave attenuation over Zostera noltii. Journal of Geophysical Research 116, C08019.

    • Shields, A., 1936. Application of Similarity Principles and Turbulence Research to Bedload Movement. (English Translation of the original German Manuscript). Hydrodynamics Laboratory, California Institute of Technology, Publication No 167. 36pp.

    • Soulsby, R.L., 1997. Dynamics of marine sands : a manual for practical applications, Telford, London, 249pp.

    • Velegrakis, A.F., Collins, M.B., Bastos, A.C., Paphitis, D., and Brampton, A., 2007. Seabed sediment transport pathway investigations: review of scientific approach and methodologies. In P.S. Balson and M.B. Collins (Eds), Coastal and Shelf Sediment Transport, Geological Society of London Special Publication, 274, 127-146.

    • Vousdoukas, M.I., Verney, R., Dufois, F., Pinazo, C., Sauzade, D., Meule, S., Cann, P., Plomaritis, T.A., 2011. Sediment dynamics in the Bay of Marseille, Gulf of Lions (France): hydrodynamic forcing vs. Bed erodibility. Journal of Coastal Research 27, 942–958.

 

– Συναφή επιστημονικά περιοδικά:

Journal of Geophysical research

http://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/hub/jgr/journal/10.1002/(ISSN)2156-2202/

Estuarine, Coastal and Shelf Science

https://www.journals.elsevier.com/estuarine-coastal-and-shelf-science

Journal of Coastal Research

http://www.jcronline.org/?code=cerf-site

Marine Geology

https://www.journals.elsevier.com/marine-geology

Coastal Engineering

https://www.journals.elsevier.com/coastal-engineering

Sedimentology

http://onlinelibrary.wiley.com/journal/10.1111/(ISSN)1365-3091

Continental Shelf Research

https://www.journals.elsevier.com/continental-shelf-research