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Numerical and Experimental Modeling of Regular Wave Interacting with Composite Breakwater
Numerical modeling of the interaction between waves and coastal structures is a challenge due to the many nonlinearphenomena involved, such as wave propagation, wave transformation with water depth, interaction between incident andreflected waves, runup/rundown and wave overtopping. For simulating such complex free-surface flows, numerical modelsbased on Lagrangian formulation, such as Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH), are on option. Even though validationof these numerical models is essential, comparing numerical results with experimental data is not an easy task. In thepresent paper, an SPH numerical model is validated comparing numerical results of waves interacting with a compositebreakwater with data obtained from physical model tests carried out in one of the LNEC
Year: 2013
Number Pages:
46-54pp.
Author(s): Didier, E.; Martins, R.; Neves, M. G.
: International Journal of Offshore and Polar Engineering
Volume:
Vol. 23, No. 1.
Keywords: Physical modeling; Impact loads; Coastal engineering; Wave-structure interaction; Smoothed particle hydrodynamics (sph)
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Numerical modeling of groin impact on nearshore hydrodynamics
Groins are cross shore structures built to promote shoreline stabilization. However, the specific impact of these structures on the wave conditions and velocity field nearshore (and hence, on sediment transport) is still poorly understood. Therefore, this study wishes to extend this knowledge using a numerical model, COULWAVE, previously validated with field data. For that, a typical bar-trough profile is considered and different groin lengths and orientations are tested, under the influence of different significant incident-wave heights and sea-surface levels.The hydrodynamics factors are found to have a greater impact on the nearshore wave conditions than the groin geometry. The variation of significant incident-wave height imparts the greater changes in wave height nearshore, where the groin would be located. The typical tidal range is also important, since a 2 m change in sea surface level can cause great depth changes over bathymetric features and thus influence wave propagation. Although less important, the geometry of the groin should also be considered. The greater the length, the greater the sheltering effect expected, extending further to the lee-side of the groin. The impact will also reach a broader region. With a smaller impact verified, the best orientation of the groin is hard to unravel.
Year: 2013
Number Pages:
16p.
Author(s): Rocha, M.; Coelho, C.; Fortes, C. J. E. M.
: Ocean Engineering
Keywords: Groins; Coulwave; Numerical modeling; Nearshore hydrodynamics
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Numerical simulation of an oscillating water column device using a code based on NaviereStokes equations
The study of ways of converting ocean wave energy into a useful one and the improvement of theexisting equipment are complex engineering problems and very important issues in today
Year: 2013
Number Pages:
513-530pp.
Author(s): Teixeira, P.; Davyt D.P.; Didier, E.; Ramalhais R.
: Energy
Volume:
Volume 61.
Keywords: Turbine model; Oscillating water column; Wave energy; Finite element method; Numerical simulation
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Preliminary phases of the HIDRALERTA system: Assessment of the flood levels at S. João da Caparica beach, Portugal
The length of the Portuguese coast, the severity of the sea conditions and the concentration of population and economic activities on its coastal zone justify the importance of studying wave-induced risks and, in particular, flooding due to wave action. Indeed, emergency situations caused by adverse sea conditions are frequent and put in danger the safety of people and goods, with negative impacts for society, economy and natural heritage. So, assessing the risk of flooding of coastal and port areas is essential for the proper planning and management of these areas. In this framework, a methodology for the flood risk assessment in coastal and port areas is under development. The methodology is embedded into the HIDRALERTA system, a novel integrated system for port and coastal management, designed to prevent emergency situations, to support their management and to forecast incidental long-term interventions. The present paper describes the methodology, the HIDRALERTA system and a case study, the São João da Caparica beach, on the Lisbon
Year: 2013
Number Pages:
808-813pp.
Author(s): Raposeiro, P.; Fortes, C. J. E. M.; Capitão, R.; Reis, M. T.; Ferreira, J.; Pereira, M.; Guerreiro, J.
: Journal of Coastal Research
Volume:
Special Issue No. 65.
Keywords: Costa da caparica; Flooding; Numerical models; Geographic information system; Coastal planning and management
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REDUCCIÓN DE LA REFLEXIÓN EN EL INTERIOR DEL PUERTO DE VILA DO PORTO, AZORES
Para reducir la agitación en el interior del puerto de Vila do Porto, Azores, se ha proyectado una modificación del muelle interior de atraque de los ferries, con el objetivo de aminorar la reflexión y disminuir el rebase, sin que con eso se reduzca demasiado el área útil de la dársena portuaria. La solución propuesta es una plataforma de forma triangular en planta apoyada en pilares rectangulares, bajo la cual se ha colocado un talud de escollera para disminuir la reflexión. Se presentan los resultados de ensayos en modelo físico 3D y los obtenidos con dos modelos numéricos RANS en lo que se refiere a presiones en la plataforma y reducción de la reflexión (el modelo IH-2VOF y el FLUENT).
Year: 2013
Number Pages:
139-148pp.
Author(s): Neves, M. G.; Didier, E.; Robert, M.; Losada, I.
: Revista Iberoamericana de Ingeniería Mecánica
Volume:
Vol. 17, N.º 2,.
Keywords: Modelos rans; Modelado físico; Puerto; Reflexión
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Risk assessment in submarine outfall projects: The case of Portugal
Submarine outfalls need to be evaluated as part of an integrated environmental protection system forcoastal areas. Although outfalls are tight with the diversity of economic activities along a denselypopulated coastline being effluent treatment and effluent reuse a sign of economic prosperity, precautionsmust be taken in the construction of these structures. They must be designed so as to have the leastpossible impact on the environment and at the same time be economically viable. This paper outlines theinitial phases of a risk assessment procedure for submarine outfall projects. This approach includesa cost-benefit analysis in which risks are systematically minimized or eliminated. The methods used inthis study also allow for randomness and uncertainty. The input for the analysis is a wide range ofinformation and data concerning the failure probability of outfalls and the consequences of an operationalstoppage or failure.As part of this risk assessment, target design levels of reliability, functionality, and operationality weredefined for the outfalls. These levels were based on an inventory of risks associated with suchconstruction projects, and thus afforded the possibility of identifying possible failure modes. Thisassessment procedure was then applied to four case studies in Portugal. The results obtained were thevalues concerning the useful life of the outfalls at the four sites and their joint probability of failureagainst the principal failure modes assigned to ultimate and serviceability limit states. Also defined werethe minimum operationality of these outfalls, the average number of admissible technical breakdowns,and the maximum allowed duration of a stoppage mode. It was found that these values were inconsonance with the nature of the effluent (tourist-related, industrial, or mixed) as well as its importancefor the local economy. Even more important, this risk assessment procedure was able to measure theimpact of the outfalls on human health and the environment.
Year: 2013
Number Pages:
186-195pp.
Author(s): Mendonça, A. C.; Losada, M. A.; Reis, M. T.; Neves, M. G.
: Journal of Environmental Management
Volume:
116.
Keywords: Failure modes; Limit states; Risk assessment; Submarine outfalls
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SIMULAÇÃO NUMÉRICA DO COMPORTAMENTO DE NAVIOS AMARRADOS EM BACIAS ABRIGADAS
Neste artigo descreve-se a ferramenta numérica SWAMS que se baseia nos modelosnuméricos DREAMS, BOUSS-WMH e MOORNAV para caracterizar a resposta dum navioamarrado no interior dum porto sujeito à acção da agitação marítima. Os dois primeirosmodelos simulam a propagação de ondas lineares e não lineares em zonas abrigadas deprofundidade variável, tendo em conta os fenómenos da refracção, difracção, reflexãoparcial, dissipação de energia devida ao atrito de fundo e rebentação das ondas. Enquantoo modelo DREAMS é um modelo linear baseado na equação de declive suave, o modelonão linear BOUSS-WMH é baseado nas equações de Boussinesq. O comportamento donavio amarrado é simulado com o pacote numérico MOORNAV que engloba um modelonumérico para resolver, no domínio da frequência, os problemas de radiação e de difraçãoda interacção de corpos flutuantes com ondas e um modelo que converte os resultadosdaqueles problemas do domínio do tempo para o domínio da frequência e que monta eresolve as equações do movimento do navio amarrado, BAS.Apresentam-se asmodificações introduzidas no modelo WAMIT para calcular as forças de difracção com basenas relações apresentadas em Haskind. Tais relações, porque utilizam o potencial develocidades obtido com o modelo DREAMS ou com o modelo BOUSS-WMH, permitemlevar em conta a refracção, difracção ou reflexão que podem ocorrer na propagação dasondas para o interior de uma bacia abrigada. Para além da descrição dos modelosnuméricos na ferramenta SWAMS, apresenta-se a forma como os resultados sãotransferidos entre eles bem como aplicações da mesma para ilustrar as suas capacidades.
Year: 2013
Number Pages:
85-103pp.
Author(s): Pinheiro, L.; Santos, J. A.; Fortes, C. J. E. M.
: VETOR - Revista de Ciências Exatas e Engenharias
Volume:
v.23, n.1.
Keywords: Swams; Portos; Modelos numéricos; Navio amarrado; Agitação marítima
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Wave Runup and Overtopping at Seawalls Built on Land and in Very Shallow Water
The current study proposes prediction formulas both for random wave runup and mean overtopping discharge at seawalls constructedon land or in very shallow water. Although several existing formulas for runup and overtopping use the incident wave characteristicsat the toes of seawalls, this study adopts the equivalent deepwater wave characteristics and an imaginary seawall slope for easy application of theformulas, especially in relation to seawalls constructed on land. The prediction formulas for overtopping use the predicted runup values. For thewave runup prediction formulas two sets of experimental data are used; i.e., a new set of data and the data obtained in a previous study. For thewave overtopping prediction formulas, the experimental data measured in a previous study are used. Comparisons with measurements showgood performances of both new prediction methods.
Year: 2013
Number Pages:
346-357pp.
Author(s): Mase, H.; Tamada, T.; Yasuda, T.; Hedges, T.; Reis, M. T.
: JOURNAL OF WATERWAY, PORT, COASTAL, AND OCEAN ENGINEERING
Volume:
Vol. 139(5).
Keywords: Imaginary seawall slope; Seawalls near shoreline; Wave overtopping; Wave runup
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A Semi-Infinite Numerical Wave Flume using Smoothed Particle Hydrodynamics
This paper presents the new boundary condition implemented in the LNEC SPH numerical model based on theSPHysics model and on a standard Smoothed Particle Hydrodynamic formulation: the piston-type wave maker includesnow dynamic wave absorption and allows simulating a semi-infinite flume. Verification of the active wave makerabsorption is carried out through the simulation of the interaction between a regular incident wave and an impermeablevertical breakwater. Results show that the active wave-maker allows outgoing waves to be absorbed and reflection at thewave-maker to be avoided
Year: 2012
Number Pages:
193
Author(s): Didier, E.; Neves, M. G.
: International Journal of Offshore and Polar Engineering
Volume:
22, No. 3.
Keywords: Coastal engineering; Wave dynamic absorption; Smoothed particle hydrodynamics (sph)
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Análise comparativa entre medições in situ e estimativas numéricas na Praia da Cornélia, Costa da Caparica, Portugal
Este artigo aborda a análise comparativa entre as medições de agitação marítima efectuadas na Praia da Cornélia (Costa da Caparica, Portugal), durante os dias 12 a 14 de Maio de 2010, e os resultados numéricos da aplicação do modelo não-linear do tipo Boussinesq, COULWAVE. Esta análise tem como principal objectivo a avaliação do desempenho deste modelo numérico na simulação da propagação de ondas em condições reais, pretendendo evidenciar, deste modo, as suas potencialidades e limitações.As condições de fronteira do modelo foram geradas com base em séries temporais de elevação medidas a uma profundidade aproximada de 7.6 m (relativa ao zero hidrográfico
Year: 2012
Number Pages:
147-157pp.
Author(s): Rocha, M.; Moura, T.; Fortes, C. J. E. M.; Capitão, R.; Bezerra, M.; Sancho, F. E.
: Revista da Gestão Costeira Integrada/ Journal of Integrated Coastal Zone Management
Volume:
12(2).
Keywords: Praia da cornélia; Modelação numérica; Rebentação; Propagação das ondas
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Comunicação
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3.ª e 4.ª fases de ampliação do Molhe Leste do Porto de Sines
Encontra-se em curso a empreitada da 3.ª Fase de ampliação do Molhe Leste do Porto de Sines em 750 m, a qual irá conferir a esta estrutura um comprimento total de 2250 m. Esta empreitada tem por intuito permitir alargar a bacia portuária abrigada que se encontra dedicada ao Terminal de Contentores de Sines (Terminal XXI), de molde a permitir (i) garantir condições adequadas de abrigo à agitação marítima dos novos postos de acostagem do Terminal ainda não construídos, (ii) proporcionar melhores condições de manobras de acesso e rotação dos navios de maiores dimensões, (iii) incrementar a operacionalidade do posto já existente, cujas taxas de utilização têm vindo a crescer, e (iv) não condicionar a expansão do porto para sul.
Year: 2022
Author(s): Luis, L.; Freire, S.; Barros, J.; Lemos, R.; Silva, L. G.; Fortes, C. J. E. M.; Neves, M. G.; Idalino, S.; Aparício, L.
Editor: PIANC
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Assessing wave-induced flooding risk at the Algarve coast for current and future conditions
Wave-induced flooding represents a threat and sea-level risk will exacerbate the problem.
Year: 2022
Author(s): Garzon, J.L.; Zózimo, A. C.; Ferreira, Ó.; Ferreira, A. M.; Fortes, C. J. E. M.; Reis, M. T. L. G. V.
Editor: 7as Jornadas de Engenharia Hidrográfica / 2as Jornadas Luso-Espanholas de Hidrografia
Keywords: XBeach; wave overtopping; sea-level rise; coast flooding; Bayesian network
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Assessment of wave-induced flooding risk under current and future conditions
Disaster risk reduction are crucial to minimize the loss of lives and livelihoods, and to enhance community resilience and preparedness to extreme climate-related events.
Year: 2022
Author(s): Zózimo, A. C.; Hervas, J.; Ferreira, A. M.; Ferreira, Ó.; Fortes, C. J. E. M.; Reis, M. T. L. G. V.; Manz, A.; Pinheiro, L.
Editor: 16th International Conference Littoral22
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AVALIAÇÃO DE VOLUMES INDIVIDUAIS GALGADOS NA ERICEIRA COM O MODELO NUMÉRICO SWASH
Neste trabalho, utilizou-se o modelo numérico SWASH para avaliar os volumes galgados em ondas individuais no quebra-mar da Ericeira. Começa-se por definir o valor do coeficiente de Manning a utilizar no talude do quebra-mar, para simular perda de energia provocada pela rugosidade e pela percolação no processo do galgamento, comparando o volume galgado previsto pelo modelo numérico com os valores medidos nos ensaios com modelo físico realizados no LNEC, para um dado estado de agitação. Depois, para ondas selecionadas do mesmo estado de agitação verifica-se se o modelo numérico fornece valores semelhantes aos do mesmo modelo físico.
Year: 2022
Author(s): Santos, J. A.; Fortes, C. J. E. M.; Gomes, J.
Editor: CLME2022
Keywords: modelo numérico; modelo reduzido; quebra-mar de taludes; galgamento
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BlueSafePort Project
This paper presents a safety system for maneuvering and moored ships at the Port of Sines developed in the scope of the BlueSafePort project. The system is described in terms of its development and architecture, the functioning of its numerical models, the data flow and processing and the risk assessment used to issue alerts. The web platform and the mobile application where the relevant results to assess the referred risks are disseminated are also presented. The system provides 3-day advance forecasts of sea agitation, wind and tide conditions, as well as ship motions, identifying situations that could have serious consequences for ships maneuvering or moored inside the port. The system issues alerts associated with risk levels based on safety and operability criteria for ships' motions and forces in their mooring systems.
Year: 2022
Author(s): Pinheiro, L.; Fortes, C. J. E. M.; Gomes, A.; Santos, J. A.; Guedes Soares, C.
Editor: MARTECH2022
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Caraterização da agitação marítima e das sobrelevações em torno das obras de expansão e requalificação do Porto Inglês (Ilha do Maio
No âmbito do projeto das
Year: 2022
Author(s): Soares, R. E.; Fortes, C. J. E. M.; Neves, M. G.; Lemos, R.; Costa, C.E.B.C.; Silva, L. G.; Pinheiro, L.
Editor: AQUIMAR
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Comparação de técnicas fotogramétricas na reconstituição digital do modelo físico 3D do prolongamento do molhe leste do porto de Sines
Neste trabalho são apresentados os resultados da comparação entre três metodologias para obtenção de modelos tridimensionais de superfície, aplicadas à situação específica do modelo físico 3D do prolongamento do molhe leste do porto de Sines: são elas as aqui designadas técnicas
Year: 2022
Number Pages:
12p.
Author(s): Capitão, R.; Fortes, C. J. E. M.; Lemos, R.
Editor: PIANC
Keywords: Técnicas fotogramétricas; LiDAR; Metashape; Kinect; Levantamentos tridimensionais
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Damage evolution of rubble-mound breakwaters based on aerophotogrammetric surveys
Due to its extensive coastal zone, Portugal owns many related maritime structures, the most common of whichare breakwaters that usually protect man-made harbours.These maritime structures, especially rubble-mound breakwaters, are assumed to be at risk in the design proccess, due to the load they can withstand. Therefore, at some point in the life of the marine structure, repairs willbe required, and monitoring programs are deemed of paramount importance in assessing damage evolution ofsuch structures.The use of an UAV (Unmanned Aerial Vehicle), or drone, has enriched ongoing LNEC
Year: 2022
Author(s): Lemos, R.; Capitão, R.; Fortes, C. J. E. M.; Henriques, M.; Ferreira, J.; Jóia, C.
Editor: 16th International Conference Littoral22
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Estudos e projetos do prolongamento do quebra-mar exterior do Porto de Leixões
Entre 2016 e 2020 foram realizados os Estudos e Projetos e Estudos de Impacto Ambiental (EIA) dos projetos do Prolongamento do Quebra-mar Exterior e das Acessibilidades Marítimas do Porto de Leixões, os quais envolveram ensaios em modelo físico reduzido realizados no Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC) entre outubro 2016 e abril 2017, encontrando-se atualmente em curso a respetiva empreitada de construção. Os estudos, projetos e ensaios bi e tridimensionais em modelo reduzido do Prolongamento do Quebra-mar Exterior em cerca de 300 m, destacam-se essencialmente por se tratar de um quebra-mar sujeito a um regime de agitação consideravelmente severo e por envolver o uso de blocos de betão de alta densidade (peso especifico de 27,2 kN/m3 a 32 kN/m3 ) do tipo Antifer, cujo comportamento idráulico e estrutural, apesar da experiência adquirida na utilização deste tipo de blocos no Molhe Sul da Barra do Rio Douro (também com betão com peso especifico de 32 kN/m3) e no Molhe Leste de Sines (peso especifico de 25,4 kN/m3 a 30,8 kN/m3), ainda se reveste de alguma complexidade. No âmbito destes estudos realizou-se inicialmente o Estudo Prévio (EP), com base no qual se realizaram os ensaios bi e tridimensionais, e em simultâneo com estes últimos, realizou-se o Projeto de Execução (PE). Neste, e com o objetivo de aumentar a segurança da estrutura, adotaram-se generalizadamente blocos de maior peso do que os ensaiados. Pretende-se com esta comunicação destacar as particularidades da adoção de blocos
Year: 2022
Author(s): Luis, L.; Freire, S.; Barros, J.; Lopes, H.; Lemos, R.; Fortes, C. J. E. M.; Neves, M. G.
Editor: PIANC
Info
Expansão e modernização do Porto Inglês. Ensaios em modelo reduzido tridimensional
No âmbito do projeto das
Year: 2022
Author(s): Silva, L. G.; Lemos, R.; Fortes, C. J. E. M.; Neves, M. G.; Pinheiro, L.; Robert, M.; Freire, S.
Editor: PIANC
Keywords: Ensaios em modelo reduzido tridimensional; Porto Inglês
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Capítulo de Livro
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Multi-functional artificial reefs for coastal protection
N/A
Year: 2009
Number Pages:
153-210 pp.
Author(s): Voorde, M.; Antunes do Carmo, J.; Neves, M. G.
Editor: Ch. A. Hudspeth, T. E. Reeve
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Tese de Doutoramento
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Trapped-mode propagation along irregular coasts
N/A
Year: 1999
Number Pages:
159 p.
Author(s): Santos, J. A.
Editor: ******
Info
Probabilistic Assessment of the Safety of Coastal Structures
N/A
Year: 1998
Number Pages:
594 p.
Author(s): Reis, M. T.
Editor: ******
Info
Unsteady Nearshore Currents on Longshore Varying Topographies
N/A
Year: 1998
Number Pages:
346 p.
Author(s): Sancho, F. E.
Editor: ******
Info
Simulação da agitação irregular. Técnicas matemáticas
N/A
Year: 1973
Author(s): Carvalho, M. M.
Editor: ******
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Relatório Científico
Info
An integrated harbour navigation control system. NATO Po-Navigation. Adenda ao "Project Plan" proposto ao "Programa Ciência para a Estabilidade. Fase III" da OTAN
N/A
Year: 1994
Author(s): Covas, J. A.
Info
Cais da Calheta, Ilha de S. Jorge - Açores. Memorando
N/A
Year: 1994
Author(s): Silva, L. G.
Info
Ensaios em modelo reduzido de uma protecção marítima aderente.
N/A
Year: 1994
Author(s): Silva, L. G.
Info
Ensaios tridimensionais de estabilidade e galgamentos do molhe de protecção do porto de recreio náutico do porto de Sines.
N/A
Year: 1994
Author(s): Silva, L. G.
Info
Estudo da localização de um terminal de importação de gás natural liquefeito. Análise das condições do porto de Sines. Estudos de agitação marítima.
N/A
Year: 1994
Author(s): Capitão, R.
Info
Estudo da localização de um terminal de importação de gás natural liquefeito. Selecção de locais viáveis. Estudos de agitação marítima.
N/A
Year: 1994
Author(s): Capitão, R.
Info
Ligação da lagoa de Óbidos ao mar - Estudos de agitação marítima.
N/A
Year: 1994
Author(s): Carvalho, M. M.; Capitão, R.; Fortes, C. J. E. M.; Covas, J. A.
Info
Modelação por elementos finitos da propagação e deformação de ondas marítimas em zonas costeiras.
N/A
Year: 1994
Author(s): Covas, J. A.; Fortes, C. J. E. M.
Info
Modelação por elementos finitos da propagação e deformação de ondas marítimas em zonas costeiras. Missão a Coimbra.
N/A
Year: 1994
Author(s): Covas, J. A.; Fortes, C. J. E. M.; Capitão, R.
Info
Modelação por elementos finitos da propagação e deformação de ondas marítimas em zonas costeiras. Missão a Palma de Maiorca.
N/A
Year: 1994
Author(s): Covas, J. A.
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Outro
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Relato da missão a Bruxelas (28 a 30 de Outubro de 1998) para participação na 10ª Reunião da Acção Concertada Added Value Services in VTMIS do Programa Comunitário de I&D TRANSPORTS . Relatório efe
N/A
Year: 1998
Number Pages:
3 p.
Author(s): Covas, J. A.
Editor: ******
Info
Short-term stochastic numerical and physical simulation of sea waves - Proposta de Projecto de Investigação apresentada ao Programa PRAXIS XXI, na área científica de Engenharia Civil
N/A
Year: 1998
Number Pages:
53 p.
Author(s): Capitão, R.; Pires Silva, A.; Medina, J. R.; Carvalho, M. M.
Editor: ******
Info
Transformações Não-Lineares de Ondas Marítimas em Zonas Costeiras - Proposta de Projecto de Investigação apresentada ao Programa PRAXIS XXI , na área científica de Engenharia Civil
N/A
Year: 1998
Number Pages:
50 p.
Author(s): Covas, J. A.; Fortes, C. J. E. M.
Editor: ******
Info
V Programa Quadro da União Europeia. Preparação da discussão dos Programas Específicos. Documento de trabalho da Comissão (COM (97) 553 Final). Grupo de Trabalho 6 Sustainable Mobility and Intermod
N/A
Year: 1998
Number Pages:
2 p.
Author(s): Covas, J. A.
Editor: ******
Info
Valores extremos da agitação marítima no Algarve - Proposta de Projecto de Investigação apresentado ao Programa de Intervenção nos Laboratórios do Estado (MCT-FCT), sub-projecto Valorização e Protec
N/A
Year: 1998
Number Pages:
11 p.
Author(s): Carvalho, M. M.; Capitão, R.
Editor: ******
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