Institutional Repository of the Technical University of Crete
Not a member yet
19304 research outputs found
Sort by
Investigation of electrocatalytic materials for hydrogen evolution reaction (HER) through FTIR spectroscopy
No full textΠερίληψη: Οι αυξανόμενες ενεργειακές ανάγκες εντείνουν την εξάρτηση από τα ορυκτά καύσιμα, προκαλώντας ανησυχίες για τα περιορισμένα αποθέματά τους και τις δυσμενείς περιβαλλοντικές επιπτώσεις τους. Μεταξύ των πιθανών προοπτικών, η ηλεκτροκατάλυση προσφέρει βιώσιμες και καθαρές ενεργειακές λύσεις για την αντιμετώπιση αυτών των προκλήσεων. Σε επιστημονικό πλαίσιο, η ηλεκτροκατάλυση αναφέρεται στην επιτάχυνση των ηλεκτροχημικών αντιδράσεων μέσω της χρήσης προηγμένων καταλυτών, για διαδικασίες μετατροπής και αποθήκευσης ενέργειας. Συγκεκριμένα, η εστίαση βρίσκεται στην αντίδραση εξέλιξης υδρογόνου (HER) λόγω της ικανότητάς της να παράγει υδρογόνο, μια βιώσιμη πηγή καθαρού καυσίμου. Η αποτελεσματικότητα της αντίδρασης αυτής, εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την ανάπτυξη ηλεκτροκαταλυτικών υλικών που μπορούν να μειώσουν το απαιτούμενο υπερδυναμικό και να ενισχύσουν την κινητική της αντίδρασης. Κατά συνέπεια, η συνεχής έρευνα και η καινοτομία σε αυτά τα υλικά είναι απαραίτητες για την προώθηση των τεχνολογιών παραγωγής υδρογόνου.
Η παρούσα πτυχιακή εργασία αποβλέπει στη διερεύνηση ηλεκτροκαταλυτικών υλικών για την αντίδραση έκλυσης υδρογόνου (HER), χρησιμοποιώντας τη φασματοσκοπία υπέρυθρης ακτινοβολίας μετασχηματισμού Fourier (FTIR) ως κύριο μέσο ανάλυσης. Αρχικά, διεξάγεται εκτενής βιβλιογραφική ανασκόπηση για την κατανόηση των πολύπλοκων μηχανισμών και της μοριακής συμπεριφοράς των καταλυτικών αντιδράσεων. Στο πειραματικό στάδιο, γίνεται σύνθεση καταλυτών από μέταλλα μετάπτωσης και υλικά με βάση τον άνθρακα, τα οποία εξετάζονται με τη φασματοσκοπική τεχνική. Στη συνέχεια, τα απορρέοντα φάσματα αναλύονται προκειμένου να διερευνηθούν οι χημικές δομές και οι λειτουργικές ομάδες. Ως εκ τούτου, καθορίζεται η συσχέτιση της δομής των υλικών με την καταλυτική τους απόδοση. Στο τέλος της διερεύνησης, γίνεται αξιολόγηση των φυσικοχημικών και των ηλεκτροχημικών ιδιοτήτων των συντιθέμενων υλικών, με σκοπό να καθοριστεί η απόδοση και η καταλληλόλητά τους για την παραγωγή υδρογόνου.Summarization: The increasing global energy demands are intensifying dependence on fossil fuels, raising concerns about their limited reserves and the adverse environmental impacts associated with their use. Among the potential solutions, electrocatalysis offers sustainable and clean energy alternatives to address these challenges. In scientific terms, electrocatalysis refers to the acceleration of electrochemical reactions through the use of advanced catalysts, primarily in energy conversion and storage processes. Particular attention is given to the hydrogen evolution reaction (HER) due to its ability to generate hydrogen, a sustainable and clean fuel source. The efficiency of this reaction largely depends on the development of electrocatalytic materials capable of reducing the required overpotential and enhancing the reaction kinetics. Therefore, ongoing research and innovation in these materials are essential to advancing hydrogen production technologies. This undergraduate thesis aims to investigate electrocatalytic materials for the hydrogen evolution reaction (HER), utilizing Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) as the primary analytical technique. Initially, an extensive literature review is conducted to understand the complex mechanisms and molecular behavior of catalytic reactions. In the experimental phase, catalysts are synthesized from transition metals and carbon-based materials, which are then examined using spectroscopic techniques. Subsequently, the resulting spectra are analyzed to explore chemical structures and functional groups. As a result, the correlation between material structure and catalytic performance is determined. Finally, the physicochemical and electrochemical properties of the synthesized materials are evaluated in order to assess their performance and suitability for hydrogen production
Tanneries in Greece, architectural analysis of a forgotten cultural heritage
No full textΠερίληψη: Η παρούσα ερευνητική εργασία επικεντρώνεται στην καταγραφή και αρχιτεκτονική ανάλυση των βυρσοδεψείων στην Ελλάδα, ως μέρος της πολιτιστικής και βιομηχανικής κληρονομιάς. Μέσα από μια ιστορική αναδρομή στην τέχνη της βυρσοδεψίας, αναδεικνύεται η μετάβαση από τη βιοτεχνική στη βιομηχανική παραγωγή και οι χωρικές και μορφολογικές μεταβολές που αυτή επέφερε. Η εσωτερική διάταξη, η δομή και οι όψεις των κτηρίων μελετώνται σε συνάρτηση με κοινωνικοπολιτικές συνθήκες και ρεύματα της εκάστοτε εποχής, καθώς και με την περίοδο εκβιομηχάνισης και αποβιομηχάνισης. Μέσω συγκριτικής ανάλυσης των βυρσοδεψείων σε διάφορες περιοχές της Ελλάδας, προκύπτουν κρίσιμα συμπεράσματα τόσο για τον αρχιτεκτονικό τους χαρακτήρα, όσο και για τη σημασία της προστασίας τους ως μία ιδιαίτερη κατηγορία της ελληνικής βιομηχανικής αρχιτεκτονικής.Presented on
Δημιουργία πλατφόρμας επεξεργασίας εικόνων μαγνητικής τομογραφίας από ασθενείς με πολλαπλή σκλήρυνση
No full textSummarization: Multiple sclerosis is an autoimmune disease that disrupts communication between the central nervous system and the body, leading to symptoms like seizures, paresthesias, loss of balance, vision problems, and motor issues. Magnetic resonance imaging (MRI) is used to monitor patients' brains and identify plaques, which can increase their disability. This thesis presents a modular software system for handling MRI data on multiple sclerosis, which can be administered, visualized, annotated, and preprocessed using PyQt5-based tools. The platform supports deep learning-based segmentation, allowing for pixel-wise segmentation of lesions through automatic analysis leveraging a U-Net convolutional neural network. Moreover, manual segmentation is supported in this platform. Modern loss functions and class weighting divide the dataset into training, validation, and testing subsets to maximize model performance and guarantee objective evaluation. The dual-pathway architecture makes lesion detection effective, enabling the gathering and evaluation of high-quality neuroimaging datasets for MS research and treatment.Περίληψη: Η πολλαπλή σκλήρυνση είναι μια αυτοάνοση νόσος που διαταράσσει την επικοινωνία μεταξύ του κεντρικού νευρικού συστήματος και του σώματος, οδηγώντας σε συμπτώματα όπως σπασμούς, παραισθήσεις, απώλεια ισορροπίας, προβλήματα όρασης και κινητικά προβλήματα. Η μαγνητική τομογραφία (MRI) χρησιμοποιείται για την παρακολούθηση των εγκεφάλων των ασθενών και την ανίχνευση πλακών, οι οποίες μπορούν να αυξήσουν την αναπηρία τους. Αυτή η διπλωματική παρουσιάζει ένα λογισμικό σύστημα για την επεξεργασία δεδομένων MRI σχετικά με τη πολλαπλή σκλήρυνση, το οποίο μπορεί να διαχειριστεί, να οπτικοποιήσει, και να προεπεξεργαστεί χρησιμοποιώντας εργαλεία βασισμένα στο PyQt5. Η πλατφόρμα υποστηρίζει κατάτμηση βασισμένη σε βαθιά μάθηση, επιτρέποντας κατάτμηση των βλαβών σε επίπεδο pixel μέσω αυτόματης ανάλυσης που αξιοποιεί ένα συνελικτικό νευρωνικό δίκτυο U-Net. Ακόμη, η πλατφόρμα υποστηρίζει χειροκίνητη κατάτμηση. Οι σύγχρονες συναρτήσεις απώλειας και η ζύγιση των κατηγοριών διαιρούν το σύνολο δεδομένων σε υποσύνολα εκπαίδευσης, επικύρωσης και δοκιμής για να μεγιστοποιήσουν την απόδοση του μοντέλου και να εγγυηθούν αντικειμενική αξιολόγηση. Η αρχιτεκτονική διπλής διαδρομής καθιστά την ανίχνευση βλαβών αποτελεσματική, επιτρέποντας τη συλλογή και αξιολόγηση υψηλής ποιότητας νευροαπεικονιστικών συνόλων δεδομένων για την έρευνα και θεραπεία της ΠΣ
Κβαντική αριθμητική προσομοίωση της εξίσωσης Burgers βοηθούμενη από νευρωνικό δίκτυο
No full textSummarization: This thesis develops a numerical study of the one-dimensional viscous Burgers’ equation, of Computational Fluid Dynamics (CFD), within the discipline of Quantum Computation specialized in the area of Quantum Simulations. Extensions of quantum simulation methodology to non-linear partial differential equations
of classical CFD, is a recent novel strand of applications that intends to develop quantum computational algorithms for solving applied PDEs within the reach of near-term quantum devices. The choice of Burgers’ equation is motivated by its attractive technical features (balanced occurrence of quadratic non-linearity
and quadratic order derivative, shock way formation and propagation), and its physical significance and ubiquity.
Utilizing recently available theoretical advantages, a method addressing the quantum simulation task a quantum-classical hybrid approach is developed: On the quantum side, a quantum circuit simulating ideally the equation is constructed; On the classical side, a classical neural network (specifically a physics informed
neural network, PINN) is introduced to correct possible errors in the ideal solution via its optimizer functionality. The QCirc-PINN hybrid simulator departs from the well paved way of variational-algorithm (VQA) solution methodology for PDEs by combining QCirc and its noise affected ideal solution (i.e. faulty solution) with a PINN operationally acting as a correction backend of the simulator. Functionally,
the QCirc splits into two modules: one implementing the non-linear term via unitarized non-local qubit gates and one for implementing higher-order derivatives. The latter employs standard elements of simple harmonic oscillator phase-space techniqces to accomplish its aims. The construction is amenable to accurate
simulation by few qubits, so that the whole QCirc-PINN hybrid simulator can be implemented by available state of the art multi-qubit architectures. This work summarizes the prospect of QCirc-PINN simulator that will enable addressing the solutions of various extensions of Burgers’ equation within the broader
framework of Quantum Computational Fluid Dynamics QCFD in combination with the PINN modalities.Περίληψη: Αυτή η διπλωματική εργασία αναπτύσσει μια αριθμητική μελέτη της μονοδιάστατης ιξώδους εξίσωσης Burgers, στο πλαίσιο της Υπολογιστικής Ρευστομηχανικής (Computational Fluid Dynamics - CFD), εντός του πεδίου της Κβαντικής Υπολογιστικής με εξειδίκευση στην περιοχή των Κβαντικών Προσομοιώσεων. Οι επεκτάσεις της μεθοδολογίας των κβαντικών προσομοιώσεων σε μη γραμμικές μερικές διαφορικές εξισώσεις της κλασικής CFD αποτελούν έναν νέο και καινοτόμο τομέα εφαρμογών, που στοχεύει στην ανάπτυξη κβαντικών υπολογιστικών αλγορίθμων για την επίλυση εφαρμοσμένων ΜΔΕ με δυνατότητα υλοποίησης σε κβαντικές διατάξεις εγγύς όρου. Η επιλογή της εξίσωσης Burgers καθοδηγείται από τα ελκυστικά τεχνικά της χαρακτηριστικά (ισορροπημένη παρουσία τετραγωνικής μη γραμμικότητας και παραγώγων δευτέρας τάξης, δημιουργία και διάδοση κρουστικών κυμάτων), καθώς και από τη φυσική της σημασία και τη γενικευμένη της παρουσία.
Αξιοποιώντας πρόσφατα θεωρητικά πλεονεκτήματα, αναπτύσσεται μια μέθοδος που απευθύνεται στο πρόβλημα της κβαντικής προσομοίωσης μέσω μιας κβαντο-κλασικής υβριδικής προσέγγισης: στην κβαντική πλευρά, κατασκευάζεται ένα κβαντικό κύκλωμα που προσομοιώνει ιδανικά την εξίσωση· στην κλασική πλευρά, εισάγεται ένα κλασικό νευρωνικό δίκτυο (συγκεκριμένα ένα φυσικά πληροφορημένο νευρωνικό δίκτυο, PINN), το οποίο εξυπηρετεί ως διορθωτικός μηχανισμός της ιδανικής λύσης μέσω της λειτουργικότητας του βελτιστοποιητή του. Ο υβριδικός προσομοιωτής QCirc-PINN αποκλίνει από την καλά εδραιωμένη μεθοδολογία λύσης ΜΔΕ μέσω αλγορίθμων μεταβολών (VQA), συνδυάζοντας το QCirc και την θορυβώδη ιδανική του λύση (δηλαδή ελαττωματική λύση), με το PINN να λειτουργεί επιχειρησιακά ως υποστηρικτικό διορθωτικό υπόβαθρο του προσομοιωτή. Λειτουργικά, το QCirc διαχωρίζεται σε δύο υπομονάδες: μία που υλοποιεί τον μη γραμμικό όρο μέσω ενοποιημένων μη τοπικών πυλών qubit, και μία που υλοποιεί τις υπερτάξεις παραγώγων. Η τελευταία αξιοποιεί τυπικά στοιχεία τεχνικών φασικού χώρου του απλού αρμονικού ταλαντωτή για την επίτευξη των στόχων της. Η κατασκευή είναι κατάλληλη για ακριβή προσομοίωση με λίγα qubit, έτσι ώστε ολόκληρος ο υβριδικός προσομοιωτής QCirc-PINN να μπορεί να υλοποιηθεί σε διαθέσιμες, σύγχρονες multi-qubit αρχιτεκτονικές. Η εργασία συνοψίζει τις προοπτικές του προσομοιωτή QCirc-PINN, ο οποίος θα επιτρέψει την αντιμετώπιση λύσεων διαφόρων επεκτάσεων της εξίσωσης Burgers στο ευρύτερο πλαίσιο της Κβαντικής Υπολογιστικής Ρευστομηχανικής (QCFD), σε συνδυασμό με τη μεθοδολογία PINN
Metaheuristic algorithm for the vehicle routing problem
No full textΠερίληψη: Η εφοδιαστική αλυσίδα είναι ένας θεμελιώδης τομέας της σύγχρονης επιχειρηματικότητας, που συνδυάζει τη διαχείριση της προμήθειας, της παραγωγής, της αποθήκευσης και της διανομής αγαθών. Η ιστορία της εφοδιαστικής αλυσίδας είναι μια μακρά και πολύπλοκη διαδρομή που αποτυπώνει τις εξελίξεις στο εμπορικό και παραγωγικό τοπίο από τις αρχαίες εποχές μέχρι σήμερα. Στην παρούσα εργασία, θα αναπτύξουμε έναν αλγόριθμο για την επίλυση του προβλήματος δρομολόγησης οχημάτων χρησιμοποιώντας τη γλώσσα προγραμματισμού Python. Σκοπός μας είναι να βελτιστοποιήσουμε τη διαδικασία δρομολόγησης οχημάτων λαμβάνοντας υπόψη τους διάφορους περιορισμούς που σχετίζονται με την εφοδιαστική αλυσίδα, όπως η διαθεσιμότητα των οχημάτων, οι χωρητικότητες των φορτίων, και οι χρονικοί περιορισμοί
Colorless Greek post-war modernism. Natural material as a substitute for color in the works of Nikos Valsamakis
No full textΗ εργασία διερευνά τη συμβολή των φυσικών υλικών ως υποκατάστατο του χρώματος σε έργα του μοντερνιστή Νίκου Βαλσαμάκη, κατά τη μεταπολεμική περίοδο (1950– 1990), εστιάζοντας σε ένα πολύ συγκεκριμένο και ενδιαφέρον ερευνητικό ερώτημα: Με ποιους τρόπους τα φυσικά υλικά λειτουργούν ως υποκατάστατο του χρώματος στις αρχιτεκτονικές συνθέσεις του Νίκου Βαλσαμάκη;Θα γίνει ανάλυση 11 έργων, διαχωρισμένων σε εξοχικά και αστικά, εξετάζεται η συνέπεια του αρχιτέκτονα στη χρήση υλικών όπως: ανεπίχριστο σκυρόδεμα, αδρός σοβάς, τοπική πέτρα και ξύλο, τα οποία χρησιμοποιούνται όχι διακοσμητικά, αλλά ως φορείς αρχιτεκτονικής έκφρασης.Περίληψη: Η εργασία διερευνά τη συμβολή των φυσικών υλικών ως υποκατάστατο του χρώματος σε έργα του Νίκου Βαλσαμάκη, σημαντικού εκπροσώπου του ελληνικού μοντερνισμού της μεταπολεμικής περιόδου (1950– 1990), εστιάζοντας σε ένα πολύ συγκεκριμένο και ενδιαφέρον ερευνητικό ερώτημα: Με ποιους τρόπους τα φυσικά υλικά λειτουργούν ως υποκατάστατο του χρώματος στις αρχιτεκτονικές συνθέσεις του Νίκου Βαλσαμάκη; Μέσα από την ανάλυση 11 έργων, διαχωρισμένων σε εξοχικά και αστικά, εξετάζεται η συνέπεια του αρχιτέκτονα στη χρήση υλικών όπως: ανεπίχριστο σκυρόδεμα, αδρός σοβάς, τοπική πέτρα και ξύλο, τα οποία χρησιμοποιούνται όχι διακοσμητικά, αλλά ως φορείς αρχιτεκτονικής έκφρασης. Αυτός ο διαχωρισμός επιτρέπει τη συγκριτική προσέγγιση στον τρόπο που η υλικότητα λειτουργεί, είτε ως φυσική συνέχεια του τοπίου είτε ως στοιχείο που οργανώνει και «χρωματίζει» τον αστικό χώρο. Αντί να βασίζεται σε επιφανειακά χρώματα, ο ίδιος χρησιμοποιεί την αυτούσια υφή και το φυσικό χρώμα των υλικών ως μέσο σύνθεσης. Επηρεασμένος από τον διεθνή μοντερνισμό, και ειδικά από τον Mies van der Rohe και τον Richard Neutra, ο Βαλσαμάκης αναδεικνύει την ειλικρίνεια και τη λιτότητα ως βασικές αρχές της αρχιτεκτονικής του. Μέσα από αυτήν τη διττή προσέγγιση, η εργασία αναδεικνύει πώς η υλικότητα στον Βαλσαμάκη δεν λειτουργεί διακοσμητικά, αλλά ενσαρκώνει μια αρχιτεκτονική στάση ειλικρίνειας, λιτότητας και διαχρονικής ποιότητας.Presented on
Επίδραση αστοχίας πρανούς υπαίθριας εκμετάλλευσης σε παρακείμενο οικισμό
No full textΔιπλωματική ΕργασίαΠερίληψη: Ο στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι ο θεωρητικός υπολογισμός της ελάχιστης ασφαλούς απόστασης πρανούς εκμετάλλευσης οικισμού σε περίπτωση αστοχίας αλλά και η εξαγωγή συμπερασμάτων για την ακρίβεια των αποτελεσμάτων από τη χρήση των μεθόδων που θα εφαρμοστούν. Για το σκοπό αυτό μελετήθηκαν τα πρανή δύο ορυχείων (Βόρειο ορυχείο Μαθιάτη, Corta Atalaya) με τρείς μεθόδους ώστε να υπολογισθεί ο συντελεστής ασφαλείας για διάφορους συνδυασμούς τιμών συνοχής και γωνιών τριβής, και στη συνέχεια να υπολογιστούν οι οριζόντιες αποστάσεις (μήκη) αστοχίας (απόσταση φρύδι-ρωγμή) μέχρι και δύο αστοχίες. Στο ορυχείο Μαθιάτη εφαρμόστηκε η μέθοδος ανάλυσης ορίων βασισμένη στο θεώρημα του άνω ορίου με τον καθορισμό του κινηματικού μηχανισμού της κλίσης και τον υπολογισμό του παραγόμενου έργου κατά την ολίσθηση η δε ενέργεια που καταναλώνεται υπολογίζεται με βάση τη θεωρία ιδανικής πλαστικότητας και το κριτήριο Mohr-Coulomb. Στο ορυχείο Corta Atalaya εφαρμόστηκαν οι μέθοδοι των κυκλικών διαγραμμάτων αστοχίας και η απλοποιημένη μέθοδος των λωρίδων του Bishop. Η μέθοδο κυκλικών διαγραμμάτων αστοχίας μελετήθηκε από το βιβλίο “Rock Slope Engineering” των Wyllie & Mah με τις προϋποθέσεις ότι τα πρανή είναι ομογενειοποιημένα και η κυκλική επιφάνεια ολίσθησης διέρχεται από το πόδι του πρανούς. Για την επίλυση της απλοποιημένης μεθόδου Bishop χρησιμοποιήθηκε το ελεύθερο πρόγραμμα HYRCAN με κριτήριο Mohr-Coulomb. Σε όλες τις μεθόδους υπολογίστηκαν οι ΣΑ και για όσους το αποτέλεσμα ήταν μικρότερο της μονάδας υπολογίστηκε η οριζόντια απόσταση της πρώτης και της δεύτερης αστοχίας, οι οποίες στη συνέχεια αθροίστηκαν ώστε να υπολογιστεί η συνολική οριζόντια απόσταση φρύδι-αστοχία. Από την εφαρμογή των μεθόδων υπολογίστηκαν και στις δύο περιπτώσεις οι ελάχιστες αποστάσεις σύμφωνα με τις οποίες ένας οικισμός είναι ασφαλής.
Λέξεις κλειδιά : Συντελεστής ασφαλείας, αστοχία, οικισμός, πρανή, οριζόντια απόσταση φρύδι-αστοχία, υπαίθρια εκμετάλλευσηSummarization: The aim of this thesis is the theoretical calculation of the minimum safe distance of a settlement slope in case of failure and the drawing of conclusions about the accuracy of the results from the use of the methods that will be applied. For this purpose, the slopes of two mines (Northern Mathiatis Mine, Corta Atalaya) were studied with three methods in order to calculate the safety factor for various combinations of cohesion values and friction angles, and then to calculate the failure distances (lengths) (crest-crack distance) up to two failures. In the Mathiatis mine, the limit analysis method based on the upper limit theorem was applied by determining the kinematic mechanism of the slope and calculating the work produced during sliding, while the energy consumed is calculated based on the theory of ideal plasticity and the Mohr-Coulomb criterion. In the Corta Atalaya mine, the methods of circular failure diagrams and the simplified Bishop strip method were applied. The method of circular failure diagrams was studied from the book “Rock Slope Engineering” by Wyllie & Mah with the conditions that the slopes are homogenized and the circular slip surface passes through the foot of the slope. To solve the simplified Bishop method, the free program HYRCAN with Mohr-Coulomb criterion was used. In all methods, the SDs were calculated and for those whose result was less than unity, the horizontal distance of the first and second failure was calculated, which were then summed to calculate the total failure distance. From the application of the methods, the minimum distances according to which a settlement is safe were calculated in both cases.
Keywords: Safety factor, failure, settlement, slope, horizontal distance crest-failure, open pit exploitatio
Removal of Per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) from Aqueous Matrices by using Adsorption Processes
No full textPostgraduate thesis submitted to the faculty of Chemical and Environmental Engineering of the Technical University of CreteSummarization: Per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) are persistent organic pollutants that have been detected in various aqueous environments. Due to their chemical stability and health risks, effective removal technologies are urgently needed. Among emerging sorbents, β-cyclodextrin (β-CD) polymers have attracted interest for their tunable selectivity and environmental compatibility.
This thesis investigates the adsorption behavior of per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) onto β-cyclodextrin (β-CD)-based polymers, with a focus on how surface functionalization and polymer architecture influence removal efficiency. Five case studies and one meta-analysis were analyzed to explore key performance trends across different material chemistries, PFAS types, and water matrices. The results indicate that unmodified β-CD polymers show limited effectiveness, particularly for short-chain PFAS, while functionalized variants—especially those incorporating cationic groups—demonstrate high selectivity and fast kinetics even under complex environmental conditions. The study highlights the importance of electrostatic interactions, host–guest inclusion, and steric factors in driving adsorption performance. Finally, key challenges related to material scalability, integration into treatment systems, and regulatory pathways are discussed, outlining promising directions for future research and application
Urban planning proposals for the enhancement and preservation of the traditional settlement of Chora, Folegandros
No full textΠερίληψη: Η παρούσα διπλωματική εργασία εστιάζει στον παραδοσιακό οικισμό της Χώρας Φολεγάνδρου, ο οποίος, ενώ διατηρεί έντονη ιστορική και αρχιτεκτονική ταυτότητα, δέχεται ολοένα αυξανόμενες πιέσεις από τον τουρισμό. Αφετηρία της μελέτης αποτέλεσε η ανάλυση της υφιστάμενης κατάστασης του οικισμού μέσα από πολεοδομική, κοινωνική και χωρική προσέγγιση. Εξετάστηκαν οι ισχύουσες χρήσεις γης, το οδικό δίκτυο και οι όροι δόμησης, ενώ έγινε χαρτογράφηση της δομής και των επιμέρους ποιοτήτων του πυρήνα του οικισμού. Με βάση τα ευρήματα αυτά, προτείνονται σχεδιαστικές και στρατηγικές παρεμβάσεις που στοχεύουν στη διατήρηση της παραδοσιακής μορφολογίας, στην προστασία του οικιστικού ιστού και στη διαφύλαξη του χαρακτήρα της Χώρας. Οι παρεμβάσεις περιλαμβάνουν τη ρύθμιση των τουριστικών χρήσεων, την ενίσχυση της μόνιμης κατοίκησης και τον επανασχεδιασμό της ποιότητας του δημόσιου χώρου.Summarization: This diploma thesis focuses on the traditional settlement of Chora in Folegandros, which, despite preserving a strong historical and architectural identity, is increasingly pressured by tourism. The study begins with an analysis of the existing conditions of the settlement through an urban, social, and spatial lens. Land uses, the road network, and current building regulations were examined, alongside a detailed mapping of the structure and individual qualities of the settlement’s core. Based on these findings, the thesis proposes both design and strategic interventions aimed at preserving the traditional morphology, protecting the urban fabric, and safeguarding the unique character of Chora. These interventions include regulating touristic functions, strengthening permanent residency, and redesigning the quality and function of public space
Modelling and flood risk assesment of the Giofiros river basin
No full textΠερίληψη: Στην παρούσα διπλωματική εργασία παρουσιάζεται η μοντελοποίηση της λεκάνης απορροής και η εκτίμηση του πλημμυρικού κινδύνου του ποταμού Γιόφυρου, του νομού Ηρακλείου Κρήτης. Πρόκειται για μια λεκάνη με έκταση 186 km2 της οποίας ο ποταμός εκβάλει δυτικά της πόλης, δίπλα στο Παγκρήτιο Στάδιο. Για την μοντελοποίηση της Λεκάνης Απορροής του Ποταμού Γιόφυρου, χρησιμοποιήθηκε το ελεύθερο υδρολογικό μοντέλο SWAT+, μια ανανεωμένη και πιο φιλική προς τον χρήστη έκδοση του SWAT (Soil and Water Assessment Tool). Το μοντέλο SWAT+ λειτουργεί σε περιβάλλον Συστήματος Γεωγραφικών Πληροφοριών (GIS) και πιο συγκεκριμένα το QGIS μέσω της πρόσθετης εφαρμογής QSWAT+. Μέσω αυτής, δημιουργείται η μοντελοποιημένη λεκάνη απορροής και στην συνέχεια εισάγονται τα διαθέσιμα κλιματικά δεδομένα στο SWAT+ Editor για την δημιουργία της προσομοίωσης. Το υπόλοιπο κομμάτι της μοντελοποίησης συνεχίζεται σε μια από τις βοηθητικές εφαρμογές του SWAT+, το Toolbox. Το συγκεκριμένο εργαλείο, εξυπηρετεί την ανάγκη του χρήστη να πραγματοποιήσει ανάλυση ευαισθησίας σε διάφορες παραμέτρους με στόχο να εντοπίσει αυτές που παρουσιάζονται πιο ευαίσθητες για την συγκεκριμένη υδρολογική λεκάνη και τελικά να βαθμονομήσει τις παραμέτρους του μοντέλου μέσω αυτόματης βαθμονόμησης, ώστε αυτό, να πλησιάσει σε όσο το δυνατόν πιο ρεαλιστική αποτύπωση της υδρολογίας της λεκάνης απορροής. Η περίοδος βαθμονόμησης ορίστηκε από 01/09/1995 έως 31/08/1997, ενώ η περίοδος επαλήθευσης από 01/09/1980 έως 31/08/1983. Για την αξιολόγηση του μοντέλου χρησιμοποιήθηκαν ποσοτικοί δείκτες εκτίμησης της σύγκλισης μοντελοποιημένων τιμών παροχής και καταγεγραμμένων τιμών παροχής για τις προαναφερθέντες περιόδους. Στην συνέχεια, το μοντέλο τρέχει σε ημερήσιο βήμα για 46 χρόνια (1964-2009) με σκοπό να γίνει στατιστική ανάλυση στην ροή. Από εκεί, λαμβάνονται οι μέγιστες ακραίες τιμές και κατά την μέθοδο Κατανομής Ακραίων Τιμών Τύπου Ι (Gumbel) υπολογίζεται η παροχή ύδατος με περίοδο επαναφοράς 50 ετών να είναι 70 m3/sec. Η τιμή αυτή αφορούσε το ημερήσιο βήμα, οπότε έγινε κατανομή της ημερήσιας παροχής σε ωριαία χρησιμοποιώντας τον συντελεστή 2.3 ο οποίος είχε υπολογιστεί σε ανάλυση πλημμυρικών επεισοδίων του ποταμού Κοιλιάρη, καθώς για τον ποταμό Γιόφυρο δεν υπήρχαν αντίστοιχα καταγεγραμμένα δεδομένα. Έτσι η τελική πλημμυρική παροχή υπολογίζεται ως 160 m3/sec. Στην συνέχεια της εργασίας, γίνεται μοντελοποίηση του ποταμού στην περιοχή όπου διαπερνά από τον αστικό ιστό του Ηρακλείου με στόχο να εντοπιστεί σε ποια σημεία υπερχειλίζει ο ποταμός και μεταφέρεται νερό, δημιουργώντας κινδύνους για τους κατοίκους. Η υδραυλική προσομοίωση έγινε στο ελεύθερο πρόγραμμα HEC-RAS και αφού εισάχθηκαν δεδομένα σχετικά με την περιοχή μελέτης όπως το ψηφιακό μοντέλο εδάφους υψηλής ανάλυσης και αποτύπωσης βαθυμετρίας του ποταμού, πραγματοποιήθηκαν τέσσερις προσομοιώσεις με τις πλημμυρικές παροχές Q1=70 m3/sec, Q2=105 m3/sec, Q3=140 m3/sec και Q4=160 m3/sec. Στην τελευταία παροχή πραγματοποιήθηκε ανάλυση ευαισθησίας στον συντελεστή Manning’s για την διερεύνηση της έκτασης της πλημμύρας όταν παρουσιάζονται στον ποταμό χαμηλές και υψηλές τιμές τραχύτητας.Περίληψη: The current thesis presents the modelling of the catchment area and the flood risk assessment of the Giofiros river which is in the Prefecture of Heraklion in Crete. The basin covers an area of 186 km2 and the river flows west of the city, next to Pagkritio Stadium. The hydrological model SWAT+, an updated and more user-friendly version of SWAT (Soil and Water Assessment Tool) was used to model the Giofiros basin. SWAT+ operates in a Geographic Information System (GIS) environment, more specifically on QGIS through the add-on application QSWAT+. Using this, the modeled basin is created, and then the available climate data is imported into the SWAT+ Editor to create the simulation. The remaining part of the modelling is then continued to SWAT+ Toolbox. This application serves the user’s need to carry out sensitivity analysis on various parameters to identify those that are more sensitive to the catchment and eventually calibrate the model parameters through automatic calibration, so that the model can approach realistic representation of the hydrology of the catchment. The calibration period was set from 01/09/1995 to 31/08/1997, while the validation period was set from 01/09/1980 to 31/08/1983. For the evaluation of the model’s performance, quantitative indicators were used to estimate the convergence of modeled flow rates and observed flow rates of the previous mentioned periods. The model is then run at a daily step for 46 years (1964-2009) in order to perform statistical analysis on the modeled flow. The maximum extreme values are obtained and using Gumbel’s Extreme Value Distribution, the water flow with a return period of 50 years is calculated to be 70 m3/sec. This value relates to the daily step, so the daily flow was divided into hourly flows using the factor 2.3 which was calculated in a flood event analysis of the Koiliaris river, as there were no relevant recorded data for the Giofiros river. Therefore, the final flood flow is calculated as 160 m3/sec. In the next part of the study, the river is modeled into the area where it flows through the urban areas of Heraklion in order to identify where the river overflows and water is carried, creating risks for the local residents. The hydraulic simulation was performed in the HEC-RAS software. After entering data about the study area such as the high-resolution Digital Terrain Model and bathymetry mapping of the river, four simulations were performed with flood flows Q1=70 m3/sec, Q2=105 m3/sec, Q3=140 m3/sec και Q4=160 m3/sec. At the last flow rate, a sensitivity analysis on Manning’s coefficient was performed to investigate the extent of flooding when low and high values of roughness occur in the river