Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10889/11110
Title: Προσομοίωση ατμοσφαιρικής ρύπανσης Πατρών με μοντέλο τύπου Gauss
Other Titles: Patras' air pollution simulation with Gaussian model
Authors: Σακκογιάννης, Ηλίας
Keywords: Ατμοσφαιρική ρύπανση
Γκαουσιανά μοντέλα
Ατμοσφαιρικοί ρύποι
Keywords (translated): Atmospheric pollution
Gaussian models
Atmospheric pollutants
Abstract: Στην παρούσα έρευνα, με την χρήση του λογισμικού AERMOD το οποίο χρησιμοποιεί γκαουσιανά μοντέλα διασποράς, γίνεται η πρόβλεψη των συγκεντρώσεων των ρύπων μονοξειδίου του άνθρακα (CO), διοξειδίου του θείου (SO2), μονοξειδίου του αζώτου (NO) και διοξειδίου του αζώτου (NO2) σε συγκεκριμένα σημεία της περιοχής της Πάτρας και η σύγκρισή τους με τις μετρήσεις των τεσσάρων αέριων ρύπων που έγιναν στην Πάτρα μεταξύ 12 Νοεμβρίου 2004 έως 10 Μαρτίου 2005. Επιπλέον, εκτιμάται η συνεισφορά κάθε πηγής ρύπανσης στην ατμόσφαιρα της Πάτρας, δηλαδή υπολογίζεται το ποσοστό συμμετοχής κάθε μίας πηγής στην ατμοσφαιρική ρύπανση της Πάτρας. Τέλος, γίνεται σύγκριση των συγκεντρώσεων των τεσσάρων αυτών ρύπων κατά τη λειτουργία της περιμετρικής οδού της Πάτρας στην υπάρχουσα κατάσταση, με τις εκπομπές των ρύπων αυτών στην περίπτωση που δεν είχε κατασκευαστεί η περιμετρική. Στο πρώτο κεφάλαιο αναφέρονται γενικές πληροφορίες για την ατμοσφαιρική ρύπανση, περιγράφονται οι ατμοσφαιρικοί ρύποι και τρόποι μέτρησης τους και γίνεται μία περιγραφή της πόλης της Πάτρας και του λιμανιού της. Ακόμα, περιγράφεται ο τρόπος με τον οποίο τα μετεωρολογικά φαινόμενα επηρεάζουν την διασπορά των ρύπων, ενώ γίνεται αναφορά και για τη μέθοδο εκτίμησης κύκλου ζωής που θα χρησιμοποιηθεί για την εξέταση της περιμετρικής οδού της Πάτρας. Στο δεύτερο κεφάλαιο περιγράφονται τα σημαντικότερα μαθηματικά μοντέλα ατμοσφαιρικής διασποράς. Πιο συγκεκριμένα, αναλύονται η μέθοδος Euler και Lagrange, αλλά και άλλες εμπειρικές μέθοδοι. Στο τρίτο κεφάλαιο γίνεται μία γενική περιγραφή του θεωρητικού υπόβαθρου του προγράμματος AERMOD και του Προγράμματος AERMET. Στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα γεωγραφικά δεδομένα για την περιοχή της Πάτρας, τα μετεωρολογικά δεδομένα για το διάστημα που εξετάζουμε, τα δεδομένα για τους φόρτους κυκλοφορίας των οχημάτων στην πόλη της Πάτρας, ενώ γίνεται εξήγηση για τον τρόπο υπολογισμού των εκπομπών των ρύπων από τα αυτοκίνητα, τα πλοία και τις κεντρικές θερμάνσεις των κατοικιών. Επίσης, παρουσιάζονται οι προβλέψεις που προκύπτουν για τις συγκεντρώσεις των ρύπων στις θέσεις των αποδεκτών και η σύγκριση αυτών με τις υπάρχουσες μετρήσεις για ατμοσφαιρικούς ρύπους στις αντίστοιχες θέσεις, με τελικό σκοπό τη βαθμονόμηση του προγράμματος για περαιτέρω εφαρμογή. Στο πέμπτο κεφάλαιο γίνεται εφαρμογή του μοντέλου για την περιοχή της Πάτρας. Πιο συγκεκριμένα, παρουσιάζεται η συνεισφορά της κάθε μίας από τις τρεις πηγές ρύπανσης στη συνολική ρύπανση της ατμόσφαιρας της πόλης. Ακόμα, γίνεται εφαρμογή της μεθόδου της εκτίμησης κύκλου ζωής για την περιμετρική οδό της Πάτρας. Μελετάται, δηλαδή, αν η κατασκευή της περιμετρικής οδού ωφέλησε σε περιβαλλοντικό επίπεδο την ευρύτερη περιοχή της Πάτρας. Όσον αφορά τα αποτελέσματα που προέκυψαν, παρατηρούμε μία πολύ καλή συμφωνία ανάμεσα στους μέσους όρους και τις τυπικές αποκλίσεις των μετρήσεων για τους τέσσερις ρύπους και των προβλέψεων. Οι συντελεστές συσχέτισης, ακόμα, είναι αρκετά υψηλοί και πιο συγκεκριμένα για το μονοξειδίου του άνθρακα ο συντελεστής συσχέτισης είναι 0,709, για το διοξειδίου του θείου είναι 0,718, για το μονοξειδίου του αζώτου είναι 0,694 και για το διοξειδίου του αζώτου είναι 0,601. Επιπλέον, η ποσοστιαία συνεισφορά των πηγών ρύπανσης (κυκλοφορία οχημάτων, πλοία, εγκαταστάσεις θέρμανσης) στις συνολικές συγκεντρώσεις των τεσσάρων ρύπων που εξετάστηκαν δείχνει ότι τα μεγαλύτερα ποσοστά προέρχονται από την κυκλοφορία των οχημάτων, ακολουθούν οι εγκαταστάσεις θέρμανσης και τέλος η ρύπανση λόγω της κίνησης των πλοίων στο λιμάνι. Για την εξέταση της λειτουργίας της περιμετρικής οδού της Πάτρας, συμπεραίνουμε ότι η κατασκευή και χρήση της ωφέλησε από περιβαλλοντική άποψη την ευρύτερη περιοχή της Πάτρας, αφού στη πλειοψηφία τους οι συγκεντρώσεις είναι μικρότερες σε σχέση με την άλλη περίπτωση που εξετάστηκε, δηλαδή τη μη λειτουργία της περιμετρικής. Τέλος, ιδιαίτερο ενδιαφέρον θα είχε να συνεχιστεί η παρούσα εργασία με μία εξέταση της λειτουργίας του νέου λιμανιού της Πάτρας, παρόμοια με αυτή που έγινε για την περιμετρική οδό, αφού το μοντέλο δοκιμάστηκε για την περιοχή της Πάτρας και έδωσε αρκετά ικανοποιητικά αποτελέσματα.
Abstract (translated): In this Master’s Thesis, using the AERMOD software which uses Gaussian dispersion models, there is a forecast of the concentrations of pollutants: carbon monoxide (CO), sulfur dioxide (SO2), nitrogen monoxide (NO) and nitrogen dioxide (NO2 ) at certain points in Patras region. We compare them to the measurements of the four air pollutants been in Patras from 12 November 2004 to 10 March 2005. Furthermore, we appreciate the contribution of each source of pollution in the atmosphere of Patras and we estimate the contibution of each source to the atmospheric pollution of the city. Finally, we indicate a comparison of the concentrations of these four pollutants during the operation of the perimeter road of Patras to the existing situation, in contrast to the emission of these pollutants if the perimeter had not been built. In this study, we observe a very good agreement between the averages and standard deviations of the measurements for the four pollutants and forecasting of pollutants levels. Futhermore, the correlation coefficients are quite high. Particularly for carbon monoxide the correlation coefficient is 0.709, for sulfur dioxide is 0.718, for the nitric oxide is 0.694 and for nitrogen dioxide is 0.601. Moreover, the percentage contribution of pollution sources (motor vehicles, ships, heating installations) in total concentrations of the four pollutants examined shows that the highest rates are derived from the movement of vehicles, followed by heating and finally shipping traffic at the port. Regarding the function of the perimeter road of Patras, we conclude it’s construction and use benefited the environment of Patras, since the majority of the concentrations of pollutants are lower in comparison with the other case examined, the non-operation of perimeter. Finally, it would be interesting if this work continue with the examination of the operation of the new port of Patras, similar to that done for the perimeter road, since the model was tested for the region of Patras and resulted to satisfactory results.
Appears in Collections:Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών (ΜΔΕ)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Nemertes_Sakkogiannis(civ).pdf3.31 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.