Optimization of geothermal and underground water resources management

see the original item page
in the repository's web site and access all digital files if the item*

PhD thesis (EN)

2008 (EN)
Βελτιστοποίηση διαχείρισης γεωθερμικών & υπόγειων υδατικών πόρων
Optimization of geothermal and underground water resources management

Τσελεπίδου, Κλεονίκη Α.

Η παρούσα διδακτορική διατριβή ασχολείται με τη βελτιστοποίηση της διαχείρισης γεωθερμικών και υπόγειων πόρων και αποτελείται από δέκα κεφάλαια. Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στον υδρολογικό κύκλο, τα αποθέματα νερού, τους υπόγειους υδατικούς πόρους, τη ρύπανση του νερού και τη διαχείριση των υδατικών πόρων. Στο δεύτερο κεφάλαιο γίνεται λόγος για τις βασικές έννοιες σχετικά με τη γεωθερμική ενέργεια, καθώς και μία ιστορική αναδρομή της εξέλιξης της χρήσης της γεωθερμίας στην Ελλάδα και διεθνώς. Στο τρίτο κεφάλαιο παρατίθενται γενικά στοιχεία σχετικά με τους γενετικούς αλγόριθμους και αναλύεται η χρήση της γεωθερμίας στην Ελλάδα και διεθνώς. Στο τέταρτο κεφάλαιο περιέχεται μία σύντομη περιγραφή των τεσσάρων προβλημάτων που εξετάζονται στην παρούσα διδακτορική διατριβή. Στο πέμπτο κεφάλαιο παρατίθενται το λογικό διάγραμμα του αλγορίθμου των προγραμμάτων που δημιουργήθηκαν για την εύρεση των βέλτιστων λύσεων στα προβλήματα που αναλύθηκαν στο τέταρτο κεφάλαιο. Στο έκτο κεφάλαιο διερευνάται η εύρεση βέλτιστων λύσεων στα τρία πρώτα προβλήματα με τη χρήση προγραμμάτων που έχουν συνταχθεί σε γλώσσα προγραμματισμού Quick Basic. Το έβδομο κεφάλαιο αποτελεί έναν οδηγό χρήσης των προγραμμάτων, που έχουν συνταχθεί σε γλώσσα προγραμαμτισμού Visual Basic, λειτουργούν σε περιβάλλον Windows και αναπτύχθηκαν στο πλαίσιο της παρούσας διδακτορικής διατριβής για την επίλυση των προαναφερθέντων προβλημάτων. Στο όγδοο κεφάλαιο εφαρμόζονται τα προγράμματα που έχουν συνταχθεί σε γλώσσα προγραμματισμού Visual Basic. Παρατίθεται μια σειρά αποτελεσμάτων που προέκυψαν με απλές διαφοροποιήσεις των δεδομένων που εισάγονται. Σκοπός αυτής της διαδικασίας είναι η καλύτερη κατανόηση των προβλημάτων, η επιβεβαίωση της καλής λειτουργίας των προγραμμάτων και τέλος ή εύρεση βέλτιστων λύσεων. Στο ένατο κεφάλαιο μελετάται θεωρητικά η ελαχιστοποίηση του κόστους άντλησης σε υδροφορέα με δύο ζώνες διαφορετικής μεταφορικότητας. Τέλος, στο δέκατο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα συμπεράσματα που αναφέρονται στα τέσσερα προβλήματα υδραυλικής που μελετήθηκαν και στο εργαλείο βελτιστοποίησης που χρησιμοποιήθηκε. Η διατριβή περιλαμβάνει και ένα παράρτημα, στο οποίο δίνονται αποτελέσματα από δοκιμαστικά τρεξίματα για την επίλυση του δεύτερου προβλήματος
The current PhD thesis deals with the otpimization of geothermal and underground water resources management and it consist of ten chapters. The first chapter includes basic notions on the hydrologic cycle, water reserves, underground water resources, water pollution and water resources management. In the second chapter, basic geothermal energy principles are presented energy, both in Greece and globally. The third chapter contains general data concerning genetic algorithms and also an analysis of their use in optimization problems. The fourth chapter contains a brief description of the four problems studied in this thesis. They are four different problems of underground aquifer-geothermal field management that share a common feature. The fifth chapter contains the flow chart of the programs that were created in order to determine optimal(or suboptimal) solutions to the problems outlined in the fourth chapter. Furhtermore, it contain extracts of the programs, along with the necessary explanations, for the better understanding of their operation. In the sixth chapter the optimal solutions to the first three problems are studied, using the programs that have been written in the Quick Basic programming language. The seventh chapter is an operation manual for the programs written in the Visual Basic programming language, which were developed in the frame of this thesis for the solution of the aforementioned problems. In the eight chapter, applications of the programs written in the Visual Basic programming language are presented. It contains a series of results derived for different sets of input data. This process aims at better understanding of the problems, confirmation of the correct program operation and , of course, determination of the optimal solutions. The ninth chapter contains a theoretical analysis of pumping cost minimization, for an aquifer that consists of two zones of different transmissitivy. In chapter ten, the conclusions drawn from the four studied problems ans the optimization tool used, are presented. The thesis also includes an appendixes, it contains results of test runs that were executed for the second problem

PhD Thesis / Διδακτορική Διατριβή

Ανάπτυξη υδάτινων πόρων
Γενετικοί αλγόριθμοι
Water resources development
Γεωθερμική μηχανική
Geothermal engineering
Genetic algorithms

Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης (EL)
Aristotle University of Thessaloniki (EN)



Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, Πολυτεχνική Σχολή, Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών

This record is part of 'IKEE', the Institutional Repository of Aristotle University of Thessaloniki's Library and Information Centre found at http://ikee.lib.auth.gr. Unless otherwise stated above, the record metadata were created by and belong to Aristotle University of Thessaloniki Library, Greece and are made available to the public under Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International license (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). Unless otherwise stated in the record, the content and copyright of files and fulltext documents belong to their respective authors. Out-of-copyright content that was digitized, converted, processed, modified, etc by AUTh Library, is made available to the public under Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International license (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). You are kindly requested to make a reference to AUTh Library and the URL of the record containing the resource whenever you make use of this material.

*Institutions are responsible for keeping their URLs functional (digital file, item page in repository site)