Περιγραφή

Αντικείμενο του μαθήματος:

Το μάθημα «Περιβαλλοντική Γεωτεχνική» εξετάζει σύγχρονα περιβαλλοντικά και ενεργειακά προβλήματα στα οποία το έδαφος, ο βράχος και το υπόγειο νερό αλληλεπιδρούν με ρύπους, απόβλητα, θερμικά φορτία, αέρια και βιολογικές διεργασίες.

Το μάθημα, το οποίο μέχρι σήμερα εστίαζε κυρίως στην Περιβαλλοντική Γεωτεχνική, διευρύνεται ώστε να καλύπτει ένα ευρύτερο φάσμα θεμάτων Περιβαλλοντικής Γεωτεχνικής, όπως η οικολογική γεωτεχνική, η αλληλεπίδραση εδάφους–βλάστησης και η βιολογικά υποβοηθούμενη βελτίωση εδάφους, καθώς και σύγχρονες εφαρμογές της Ενεργειακής Γεωτεχνικής, όπως οι ενεργειακές γεωκατασκευές και η γεωλογική αποθήκευση CO₂ και άλλων αερίων.

Σκοπός του μαθήματος είναι η κατανόηση του υπεδάφους ως σύνθετου πολυφυσικού συστήματος και όχι αποκλειστικά ως μηχανικού μέσου. Στο υπέδαφος αναπτύσσονται και αλληλεπιδρούν υδραυλικές, μηχανικές, θερμικές, χημικές και βιολογικές διεργασίες, των οποίων η σημασία εξαρτάται από τη χωρική και χρονική κλίμακα του εξεταζόμενου προβλήματος. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στην αναγνώριση των κυρίαρχων διεργασιών και αλληλεπιδράσεων και στη σύνδεσή τους με την ανάλυση, την πρόβλεψη και τον σχεδιασμό περιβαλλοντικών και ενεργειακών γεωτεχνικών εφαρμογών.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, ο φοιτητής θα είναι σε θέση να:

• αντιμετωπίζει το υπέδαφος ως πολυφυσικό σύστημα και να αναγνωρίζει τις υδραυλικές, μηχανικές, θερμικές, χημικές και βιολογικές διεργασίες που ελέγχουν τη συμπεριφορά του,

• αναγνωρίζει τις κυρίαρχες διεργασίες και τις μεταξύ τους αλληλεπιδράσεις σε ένα περιβαλλοντικό ή ενεργειακό γεωτεχνικό πρόβλημα,

• αξιολογεί τη σημασία της χωρικής και χρονικής κλίμακας και να διακρίνει ποιες διεργασίες είναι σημαντικές για το συγκεκριμένο πρόβλημα και τον εξεταζόμενο χρονικό ορίζοντα,

• κατανοεί και να εφαρμόζει τις βασικές αρχές ροής στο υπέδαφος, μεταφοράς μάζας και θερμότητας και γεωχημικών αλληλεπιδράσεων,

• διαμορφώνει ένα εννοιολογικό μοντέλο ενός σύνθετου συστήματος του υπεδάφους, προσδιορίζοντας τις συνθήκες, τις κύριες διεργασίες, τις αλληλεπιδράσεις και τις απαιτούμενες παραμέτρους,

• επιλέγει το κατάλληλο επίπεδο πολυπλοκότητας για την ανάλυση ενός προβλήματος και να αιτιολογεί ποιες διεργασίες πρέπει να συμπεριληφθούν ή μπορούν να παραλειφθούν,

• χρησιμοποιεί φυσικά και μαθηματικά μοντέλα για την ερμηνεία και πρόβλεψη της απόκρισης περιβαλλοντικών και ενεργειακών γεωτεχνικών συστημάτων,

• συνδέει τα αποτελέσματα της ανάλυσης με τεχνικές αποφάσεις, όπως ο σχεδιασμός, η αποκατάσταση, η απομόνωση, η αξιοποίηση του υπεδάφους και η παρακολούθηση της μακροχρόνιας συμπεριφοράς ενός συστήματος,

• συνθέτει γνώσεις από διαφορετικά πεδία της Γεωτεχνικής Μηχανικής για την ανάλυση πραγματικών περιβαλλοντικών και ενεργειακών προβλημάτων.