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Ensaios em modelo físico de agitação marítima em redor de um navio livre
Nesta comunicação, descrevem-se os ensaios em modelo físico realizados com o objetivo de caracterizar o campo de ondas em torno de um navio livre, quando sujeito a condições de agitação incidente regular e irregular. Estes dados são especialmente importantes para a validação de modelos numéricos de caracterização da resposta de navios à ação da agitação incidente. Assim, para cada condição de agitação incidente, efetuaram-se medições da elevação da superfície livre e das componentes da velocidade em diversos pontos em redor do navio. Apresentam-se as seguintes análises dos dados experimentais: análise temporal e espetral (espetro de energia e wavelets) dos valores de elevação da superfície livre e análise temporal da velocidade das partículas, a meio da coluna de água. A análise temporal e espetral de cada série de medições obtida permitem a caracterização da agitação nos pontos em redor do navio, em termos de alturas, períodos e velocidade. Avalia-se também a influência do navio nas características da agitação.
Year: 2017
Number Pages:
1-8pp.
Author(s): Ramos, A.; Fortes, C. J. E. M.; Pinheiro, L.
: Revista da Associação Portuguesa de Análise Experimental de Tensões
Editor: Associação Portuguesa de Análise Experimental de Tensões
Volume:
Volume 29.
Keywords: Agitação marítima; Navio; Modelo físico
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Integração de modelagem numérica (SWAN) e dados de campo na determinação do clima de ondas no litoral setentrional do Rio Grande do Norte
Este artigo apresenta os resultados da aplicação do modelo numérico Simulating Waves Nearshore SWAN) com análises comparativas das medidas obtidas a partir dos resultados de modelagem e de edições durante as campanhas de campo em 2010 e 2012 no Litoral Setentrional do Rio Grande do Norte (NE do Brasil). O objetivo principal do presente estudo foi aplicar e validar o modelo numérico SWAN na determinação do clima de ondas, avaliar seus pontos fortes e limitações para a região de interesse. Os dados de campo realizados em dois pontos próximo da costa em profundidades de 3 m (PT_1) e 6 m (PT_2) por meio do uso de dois adcp: AWAC e AQUADOPP. Os dados adquiridos com estes equipamentos foram processados e permitiram a realização de análises espectrais de altura signifi cativa, HS (m), período médio, Tmed (s), e direção média, DIR (º). Para a implementação do modelo SWAN foram empregados para as condições de contorno os dados de agitação a partir do modelo de 3ª geração de escala oceânica Wavewatch III. Para o refi namento e aplicabilidade do modelo, foram introduzidos dados de ventos e maré locais, corrigidos com base no Manual de Engenharia Costeira (CEM), permitindo assim, melhor ajuste dos resultados da modelagem. O domínio de cálculo foi referenciado para as imensões da carta náutica 720, com três malhas regulares de diferentes dimensões e resolução: externa, intermediária e interna, sendo esta última, utilizada para fornecer os parâmetros de propagação da onda ao longo da costa. As confi gurações usadas para o SWAN foram as padrões em modo estacionário, com as formulações KOMEN, a dissipação devido à rebentação induzida pelo fundo com atrito de fundo usando a formulação JONSWAP com coefi ciente de atrito ? = 0.015m2s-3 em condições wind sea, e a formulação whitecapping ou excesso de declividade, as interações entre tríades de ondas e interações onda-onda quádrupla. As estatísticas descritivas foram analisadas para todos os conjuntos de dados, erro percentual absoluto, o erro médio quadrático, o índice de concordância e a dispersão dos dados dos valores medidos e dos valores numéricos como forma de precisão e avaliação. Concluímos que o modelo SWAN conseguiu reproduzir e determinar o clima de ondas para o litoral setentrional do RN, os resultados mostram tendência semelhante com as medidas in situ das variações temporais de altura signifi cativa HS, m), entretanto, os resultados paramétricos das estatísticas se mostraram baixos para as estimativas dos períodos médios das ondas (Tmed, s) na maioria dos períodos analisados em comparação os dados do PT_1 e PT_2 (pontos de medição), e alternância das alturas signifi cativas de ondas, em alguns momentos superestimando com a sobreposição ocasional de episódios de picos.
Year: 2017
Number Pages:
311-328pp.
Author(s): MATOS, M.F.; Scudelari, A. C.; Amaro, V.E.; Fortes, C. J. E. M.
: Revista Brasileira de Geomorfologia
Editor: Revista Brasileira de Geomorfologia - RBG
Volume:
Vol. 18, nº 2 (2017).
Keywords: Nordeste do Brasil; Ventos; ADCP; Ondas
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Numerical evaluation of wave energy potential in the south of Brazil
Wave energy extraction in coastal regions may be an excellent alternative due to the increase in global demand for renewable energy. The viability study of this extraction depends on the evaluation of the wave energy potential that is higher in regions located in high latitudes. Therefore, this study shows evaluation and characterization of wave energy in the south of Brazil. Numerical simulations were carried out by the Mike 21 SW spectral model which was calibrated and validated in the region measurement campaigns. Annual, seasonal and monthly means and the temporal variability of the wave energy potential in a 10-year wave hindcast were analyzed offshore and nearshore. Annual mean fluxes in three points nearshore had similar values; the highest one was 6.7 kW/m, while the wave energy flux offshore was 22.3 kW/m. The refraction and the bottom friction dissipation were responsible for the wave attenuation from offshore to nearshore and, consequently, for the decrease in wave energy. The annual, seasonal and monthly variabilities of wave energy fluxes were moderate offshore and high nearshore. A directional analysis showed that the dominant wave directions were S and NE offshore whereas they were SSE and E nearshore.
Year: 2017
Number Pages:
176-184pp.
Author(s): Lisboa, R. C.; Teixeira, P.; Fortes, C. J. E. M.
: Revista Energy
Editor: Elsevier
Volume:
Volume 121.
Keywords: Spectral model; Numerical simulation; Wave propagation and generation; Wave energy
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O Porto de Ponta Delgada, S. Miguel, Açores: avaliação das consequências de galgamento pelo método AHP
No presente trabalho descreve-se a aplicação de uma metodologia para avaliação das consequências do galgamento no porto de Ponta Delgada, S. Miguel, Açores, recorrendo a uma análise multicritério (Processo de Análise Hierárquica, AHP) do impacto da ocorrência de galgamentos superiores aos limites admissíveis. Esta metodologia permite obter resultados baseados numa análise espacial dos indicadores que caraterizam a zona portuária em estudo, no que diz respeito à sua importância relativa.
Year: 2017
Number Pages:
127-139pp.
Author(s): Rodrigues, J.; Fortes, C. J. E. M.; Reis, M. T. L. G. V.; Poseiro, P.; Taveira-Pinto, F.
: Territorium 24
Editor: Associação Portuguesa de Riscos, Prevenção e Segurança
Keywords: Ponta Delgada; Portos; Análise multicritério (AHP); Galgamento; Consequências
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Regular and irregular wave propagation analysis in a flume with numerical beach using a Navier-Stokes based model
This paper describes the analysis of the propagation of regular and irregular waves in a flume by using Fluent® model, which is based on the Navier-Stokes (NS) equations and employs the finite volume method and the Volume of Fluid (VoF) technique to deal with two-phase flows (air and water). At the end of the flume, a numerical beach is used to suppress wave reflections. The methodology consists of adding a damping sink term to the momentum equation. In this study, this term is calibrated for three cases of regular incident waves (H = 1 m, T = 5, 7.5, and 12 s) by varying the linear and quadratic damping coefficients of the formulation. In general, while lower values of damping coefficients cause residuals on the free surface elevation due to wave interactions with the outlet boundary, reflection occurs on the numerical beach when higher values are used. A range of optimal damping coefficients are found considering one of them null. In one of these cases, temporal series of free surface elevation are compared with theoretical ones and very good agreement is reached. Afterwards, an irregular wave propagation, characterized by a JONSWAP spectrum, is investigated. Several gauges along the flume are evaluated and good agreement between the spectrum obtained numerically and the ones imposed at beginning of the flume is verified. This study shows the capacity of NS models, such as Fluent®, to simulate adequately regular and irregular wave propagations in a flume with numerical beach to avoid reflections.
Year: 2017
Number Pages:
81-90pp.
Author(s): Lisboa, R. C.; Teixeira, P.; Didier, E.
: Defect and Diffusion Forum
Editor: Trans Tech Publications
Volume:
Volume 372.
Keywords: Fluent model; Irregular waves; Numerical beach; Wave propagation; Numerical simulation
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Rubble mound breakwater damage assessment through stereo photogrammetry in physical scale laboratory tests
Scale-model tests are usually required to evaluate the hydraulic and structural behavior of proposed rubble-mound breakwater designs. In order to speed up and ease the armor layer damage assessment, we developed a technique based on stereo photogrammetry. A key feature of this technique is its ability to compensate for the refraction in the air-water interface, thus producing a survey of the envelope of the armor layer without the need to empty the wave flume or wave basin where the scale model tests are carried out. This article describes this technique and the tests made to establish confidence in it and in the damage evaluation on a breakwater scale model. Results led to an error estimation of only fractions of a centimeter.
Year: 2017
Number Pages:
15p.
Author(s): Lemos, R.; Santos, J. A.; Fortes, C. J. E. M.
: Ribagua. Revista Iberoamericana del Agua
Editor: Taylor & Francis Group
Keywords: Scale model; Rubble mound; Photogrammetry; Breakwater
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Ship movements analysis in a physical scale model
A set of physical model tests was run in to characterize the ships response to different wave conditions going from frequently-occurring conditions up to extreme ones. Several wave heights, periods and directions were generated. The waves around the ship were measured with probes and the movements of the ship were measured with a fiber-optic gyrocompass. Transfer functions are established and compared with numerical ones obtained with the WAMIT model.
Year: 2017
Number Pages:
132-141pp.
Author(s): Pinheiro, L.; Simão, J.; Santos, J. A.; Fortes, C. J. E. M.
: Revista Defect and Diffusion Forum
Editor: Trans Tech Publications
Volume:
Vol. 372.
Keywords: Transfer functions; WAMIT model; Physical model; Ship movements
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Wave overtopping and flood risk assessment in harbours: a case study of the port of Las Nieves, Gran Canaria
This paper presents the analysis of the probability of occurrence of wave overtopping events as well as its consequences at the Port of Las Nieves in Agaete, Gran Canaria Island, with the evaluation of the resulting level of flood risk. The study has been conducted using a third-generation spectral wave model to reproduce wave propagation from deep to shallow water depths considering the associated mean sea level, and a neural network-based model, for estimating mean wave overtopping discharges. Results reveal that overtopping in the initial sections of the port, located in the port access area, is substantially higher than that associated with the cross-sections of the main body of the breakwater, so that control actions to reduce overtopping are required due to the important socioeconomic implications regarding the infrastructure inoperability.
Year: 2017
Number Pages:
1-10pp.
Author(s): Santana-Ceballos, J.; Fortes, C. J. E. M.; Reis, M. T. L. G. V.; Rodríguez, G.
: WIT Transactions on the Built Environment
Editor: WIT Press
Volume:
Vol. 170.
Keywords: Port of Las Nieves; Neural networks; Flood risk; Wave overtopping
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Avaliação comparativa de ferramentas neuronais. Aplicação à Praia da Vitória, Terceira, Açores
Neste trabalho, descreve-se a aplicação ao porto e baía da Praia da Vitória, na ilha Terceira, Açores, Portugal, da metodologia de avaliação do risco de galgamentos em estruturas marítimas em desenvolvimento no LNEC, considerando duas ferramentas neuronais para cálculo dos galgamentos baseadas em resultados da aplicação de redes neuronais artificiais, nomeadamente a ferramenta NN_Overtopping2 e a Overtopping Predictor v1.1. Em particular, avalia-se comparativamente quais as implicações que a utilização de cada uma destas ferramentas tem em termos de número de eventos de galgamento e magnitude dos caudais médios galgados, bem como consequente grau de risco, para as 9 secções-tipo de estruturas marítimas estudadas no porto e baía da Praia da Vitória. O período de estudo é de 5 anos (2008 a 2012).
Year: 2016
Number Pages:
49-68pp.
Author(s): Reis, R.; Fortes, C. J. E. M.; Reis, M. T. L. G. V.; Poseiro, P.; Santos, J. A.
: Vetor Revista de ciências exatas e engenharias
Editor: FURG
Volume:
Volume 26, n. 1.
Keywords: Galgamentos; Risco; Praia da Vitória; Porto; Overtopping predictor V1.1; NN_Overtopping2; Ferramentas neuronais
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Galgamento de uma estrutura portuária protegida por um quebra-mar submerso: o caso do Porto de Leixões, Portugal
O galgamento de estruturas portuárias consiste na passagem de água sobre o coroamento da estrutura pela ação da agitação marítima e é um dos fenómenos com maior impacto na integridade da estrutura e na segurança da zona por ela protegida. O principal objetivo deste trabalho é estudar o galgamento num quebra-mar de taludes, com um importante muro cortina, protegido por um quebra-mar submerso. Em particular, pretende-se otimizar a geometria do quebra-mar submerso situado a barlamar do quebra-mar de taludes, no qual se pretende diminuir o galgamento. A estrutura marítima em estudo é o molhe norte do Porto de Leixões, em frente ao qual já existe um quebra-mar submerso na zona da cabeça. Pretende-se estender a zona do molhe protegida pelo quebra-mar submerso e, para tal, é necessário estudar qual a melhor geometria e posição a adotar para este quebra-mar. Para estudar a influência da geometria e da posição do quebra-mar submerso no galgamento do molhe norte, utilizou-se o modelo numérico IH2VOF. Simularam-se três condições de agitação regular, que diferem somente na altura de onda, e sete geometrias do quebra-mar submerso, que diferem da configuração original (a existente atualmente) em três características: a distância entre o quebra-mar submerso e o molhe, a cota de coroamento do quebra-mar submerso e a sua largura de coroamento. Com a realização deste estudo, para as condições de agitação consideradas, verificou-se que as características com maior impacto na redução do galgamento no molhe norte do Porto de Leixões são: o aumento da distância entre o quebra-mar submerso e o molhe e o aumento da cota de coroamento do quebra-mar submerso. O caudal médio de galgamento para as condições de agitação em estudo reduziu-se de um valor máximo de 0,71 l/s/m para a configuração original para 0,02 l/s/m em duas das novas configurações analisadas, ou seja, uma redução de 97% face à configuração original.
Year: 2016
Number Pages:
121-131pp.
Author(s): Bairrão, M.; Neves, M. G.; Reis, M. T.; Taveira-Pinto, F.
: Revista de Gestão Costeira Integrada / Journal of Integrated Coastal Zone Management
Editor: APRH
Volume:
16 (2).
Keywords: Modelação física; IH2VOF; Modelação numérica
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Comunicação
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Measuring armour layer damage in rubble-mound breakwaters under oblique wave incidence
This paper presents a set of scale-model tests carried out to extend the range of wave steepness values analyzed in wave run-up, overtopping and armour layer stability studies, focusing on oblique extreme wave conditions and on their effects on a gently sloping breakwater trunk armour and roundhead. A stretch of a rubble-mound breakwater (head and part of the adjoining trunk, with a slope of 1(V):2(H)) was built in a wave basin at the Leibnitz Universität Hannover to assess, under extreme wave conditions (wave steepness of 0.055) with different incident wave angles (from 40º to 90º), the structure behaviour in what concerns wave run-up, wave overtopping and damage progression of the armour layers, composed by rock and Antifer cubes. Non-intrusive methodologies were used for the assessment of armour layer damage evolution, including a laser scanning technique, stereo photogrammetry and a Kinect© motion sensor. The aim of the present work is to characterize damage evolution, based upon surveys carried out with the Kinect© motion sensor, for 4 of the 11 test series conducted during the test program.
Year: 2019
Number Pages:
295-305pp.
Author(s): Lemos, R.; Reis, M. T. L. G. V.; Fortes, C. J. E. M.; Peña, E.; Sande, J.; Figuero, A.; Alvarellos, A.; Laiño, E.; Santos, J. A.; Kerpen, N.B.
Editor: Hydraulic Engineering Repository
Keywords: Large scale experiments; Measuring techniques; Surveying; Stability; Coastal Structure
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Modelling wave propagation over vegetation fields with SWASH
The ultimate goal of applying SWASH in the present work is to compare SWASH wave height results with laboratory results presented in Løvås (2000) and with field observations of Vo-Luong and Massel (2008) as well. Additionally, SWASH results will be also compared to the ones previously obtained by other empirical and numerical models (Mendez and Losada, 2004; Suzuki et al., 2012). Preliminary SWASH wave height simulations for breaking random waves over vegetation have shown an overall good agreement to the flume data presented in Løvås (2000). The agreement between SWASH and flume results looked worst at the wave breaking zone, which seems to be improved through a better wave breaking parametrization.
Year: 2019
Number Pages:
2p.
Author(s): Reis, R.; Pires Silva, A.; Fortes, C. J. E. M.; Suzuki , T.
Editor: APRH
Keywords: Wave dissipation; SWASH model; Vegetation; Wave propagation
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Physical modelling of wave-induced plant drag coefficient
Most of the previous studies on wave propagation over vegetation fields estimated drag coefficients (CD) for rigid and flexible plants by the so called calibration method which gave similar CD for both types of plants. However, CD may actually be considerably different when the drag force is directly measured. In order to investigate the wave dissipation and CD further, flume experiments for wave propagation over vegetation are conducted with a special focus on the benchmark single cylinder test that calculates CD by direct measurements in single rigid and flexible artificial plants.
Year: 2019
Number Pages:
45-46pp.
Author(s): Reis, R.; Suzuki , T.; LUBBERS, B.; Fortes, C. J. E. M.; Pires Silva, A.
Editor: FCUL
Keywords: Flume experiments; Wave propagation; Plant flexibility; Vegetation
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Projeto BSAFE4SEA - controlo da segurança de quebra-mares através da análise de um sistema de previsão e apoio à decisão: desenvolvimentos iniciais
O projeto BSafe4Sea visa desenvolver, testar e comprovar o conceito de previsão do comportamento estrutural de quebra-mares de talude como a base de um sistema inovador de apoio à decisão. A utilização de fotografias aéreas obtidas com veículos aéreos não tripulados, de vídeo e de posicionamento com GNSS, juntamente com a avaliação probabilística do comportamento dos quebra-mares baseada em modelos físicos e numéricos, apoiarão o planeamento e a priorização de trabalhos de manutenção e reparação, aumentando a segurança, funcionalidade e resiliência destas obras. Este sistema é urgente devido à sua relevância para as modernas redes de transporte de mercadorias e passageiros e às condições extremas a que os quebra-mares estão sujeitos, e que se poderão agravar devido às alterações climáticas.
Year: 2019
Number Pages:
5p.
Author(s): Reis, M. T. L. G. V.; Fortes, C. J. E. M.; Capitão, R.; Henriques, M. J.; Silva, H.; Andriolo, U.; Soares, F.; Santos, J. A.; Neves, M. G.; Lemos, R.; Mendonça, A. C.; Pinheiro, L.; Lima, J. N.; Peña,
Editor: APRH
Keywords: Apoio à decisão; Previsão; Dano; Quebra-mares de talude; BSafe4Sea
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Recent advances in LNEC´s monitoring of maritime works in Portugal
This paper describes a programme under the responsibility of LNEC for the systematic observation and monitoring of maritime works that has successfully been applied to an extensive number of maritime structures on the Portuguese mainland coast and abroad. The now-called OSOM+ programme comprises the following four main components for each structure: periodic visual inspections by an experienced technician; periodic aerial inspections with a UAV/drone; a ANOSOM-GIS database, to store and/or query obtained information on the observation campaigns, as well as to diagnose present, evolution and risk conditions of the structure; a mobile, portable, application, for real-time input and visualization of the database information. This recently updated methodology encompasses a number of tools and functionalities that are illustrated in this paper with applications to a real case, the Faro-Olhãos entrance breakwaters, in the south coast of Portugal.
Year: 2019
Number Pages:
207-219pp.
Author(s): Capitão, R.; Lemos, R.; Fortes, C. J. E. M.; Henriques, M. J.
Editor: ISEP
Keywords: Maritime works; Aerial surveys; Systematic monotoring program
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Risk forecast system for a moored ferry ship in S. Roque do Pico port
In this paper, the development of such system, called SWAMS ALERT, is detailed and an illustration on how it applies to a real port is presented, namely the port of S. Roque do Pico. SWAMS ALERT is as risk forecast and management system for the safety of transiting ships and moored ships in ports and harbors. This system can be fine-tuned to a specific port, thus becoming a valuable tool to help in the selection of docking and mooring devices. SWAMS ALERT extends the functionality of the wave overtopping events forecast system HIDRALERTA to include the ships safety related events. It was first tailored to the Praia da Vitória Port and is now being developed for the ports of S. Roque do Pico, Madalena do Pico.
Year: 2019
Number Pages:
86-91pp.
Author(s): Pinheiro, L.; Fortes, C. J. E. M.; Reis, M. T. L. G. V.; Poseiro, P.
Editor: EdiBios
Keywords: Alert system; Moored ships; Forecast system
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Sines breakwater harbour: the OSOM+ monitoring program
Since 1986, the National Laboratory for Civil Engineering (LNEC) has developed a program for Systematic Observation of Maritime Works (OSOM) for the structures under the responsibility of the former Port and Maritime Transport Institute (IPTM).The objective of this program is to monitor the behavior of the structures and recommend timely interventions for their maintenance and/or repair. Recently, with the acquisition by LNEC of an unmanned aerial vehicle (UAV, or drone), a number of structural surveys have been carried out to complement the information obtained in above mentioned visual observation campaigns. The UAV provides more detailed and accurate information on the state of the structures. It also allows the assessment of the evolution of structures envelopes, as well as the production of representative profiles of the more problematic zones of such structures. On the other hand, the migration of the existing ANOSOM database to a WEB-based online platform was carried out, with a mobile app which assists the visual campaigns while also giving online access to all the information related to each maritime structure. All these new capabilities are now part of the so-called OSOM+, which methodologies will be described in this paper, with the study case of Sines breakwater harbours. The new features of OSOM+ described in this paper clearly contribute to a better and more efficient program of systematic observation of maritime works. Periodic visual observation campaigns complemented with drone observations allow a sounder determination of the Current, Evolution and Risk States of the structures and a more complete feeding of the ANOSOM_WEB database. During campaigns, the use of the mobile application in situ also streamlines the process. In the end, both the provider of this information (LNEC) and the end-users, namely Port Authority Administrations, benefit from a more accurate information on the state of the structures in a predominantly quantitative nature.
Year: 2019
Number Pages:
146-151pp.
Author(s): Fortes, C. J. E. M.; Capitão, R.; Lemos, R.; Neves, M. G.; Silva, L. G.; Henriques, M. J.; Martins, T.
Editor: EdiBios
Keywords: Harbour; Sines; OSOM+
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Sistema de previsão, alerta e gestão de risco de galgamentos nos portos de Praia da Vitória, S. Roque do Pico e Madalena do Pico, Açores
Neste artigo descreve-se o trabalho desenvolvido, até ao presente na construção, desenvolvimento e implementação dos 2 novos protótipos do sistema HIDRALERTA para os portos da Madalena do Pico e de S. Roque do Pico, ambos na Ilha do Pico, Açores. Este sistema permite a previsão e alerta de situações de emergência relacionadas com agitação marítima, galgamentos, inundações.
Year: 2019
Number Pages:
4p.
Author(s): Fortes, C. J. E. M.; Reis, M. T. L. G. V.; Pinheiro, L.; Mendonça, A. C.; Poseiro, P.; Barateiro, J.; Serrazina, V.; SALVADOR, M.; Reis, F.; Azevedo, E. B.
Editor: APRH
Keywords: Porto da Praia da Vitória; Porto da Madalena do Pico; Porto de S. Roque do Pico; Estruturas marítimas; Zonas portuárias; Galgamentos; Sistema de previsão e alerta
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Three-dimensional surface models of breakwaters, obtained from drone surveys. From the prothotype to the laboratory
The recent acquisition of an UAV (Unmanned Aerial Vehicle), or drone, has enriched ongoing LNECs Systematic Observation of Maritime Works program (OSOM+) making it possible to use aerial photographic surveys along traditional information obtained in terrestrial visual observation campaigns. Actually, by making use of three-dimensional models of the breakwater provided by the drone, this new information allows a more detailed, qualitative analysis of the condition of the structures, namely a comparative analysis between surveys, regarding eroded volumes and damage progression between campaigns. Also, the same methodology may be adapted to be used in laboratory, for three-dimensional physical scale models of breakwaters, as the ones conducted at LNEC. Also here, the main goal is to obtain envelopes and profiles of the breakwater, allowing the evaluation of the eroded volume and area, of the eroded depth and of the non-dimensional damage parameter. The objective of this paper is therefore to present the capabilities of the surveys obtained by drone both in situ and in laboratory, based on the experience gained outside. To illustrate the methodology, results from the comparison between two surveys of Ericeira's breakwater conducted in 2013 and in 2018, as well as results on the comparison between profiles from a survey conducted on a three-dimensional physical scale model of a breakwater (Leixões) will be shown in this paper.
Year: 2019
Number Pages:
12p.
Author(s): Lemos, R.; Henriques, M.; Capitão, R.; Fortes, C. J. E. M.
Editor: ISEP
Keywords: Drone surveys; Breakwaters; Surface models
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Análise da influência da variação da profundidade na interação entre dois navios
Nesta comunicação analisa-se a influência da variação da profundidade na interação hidrodinâmica entre dois navios, um estacionário e outro navegando na vizinhança, com recurso à modelação física e numérica. O navio em movimento é um modelo autopropulsionado à escala do navio de transporte de produtos químicos Aurora, sendo o navio estacionário um modelo à escala do navio tanque Esso Osaka. Foram realizados testes para várias velocidades do Aurora e para diferentes profundidades. Através dos dados obtidos foi feita a caraterização das ondas de esteira geradas pelo Aurora e dos movimentos induzidos no Esso Osaka. Estes movimentos foram comparados com os resultados obtidos com o pacote numérico SWAMS, que simula os movimentos de um navio (amarrado ou livre) sujeito à ação de ondas, ventos e correntes. As séries temporais das ondas de esteira geradas pelo Aurora foram utilizadas para definir as ondas incidentes no pacote numérico SWAMS. Analisou-se a influência da profundidade da água nos movimentos do navio, para os resultados físicos e numéricos.
Year: 2018
Number Pages:
14p.
Author(s): Pedro, F.; Santos, J. A.; Pinheiro, L.; Fortes, C. J. E. M.; Hinostroza , M.
Editor: APRH
Keywords: Movimentos de navios; Interação navio-navio; Modelo numérico; Modelo físico; Ondas de esteira
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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.
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Probabilistic Assessment of the Safety of Coastal Structures
N/A
Year: 1998
Number Pages:
594 p.
Author(s): Reis, M. T.
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Unsteady Nearshore Currents on Longshore Varying Topographies
N/A
Year: 1998
Number Pages:
346 p.
Author(s): Sancho, F. E.
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Simulação da agitação irregular. Técnicas matemáticas
N/A
Year: 1973
Author(s): Carvalho, M. M.
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Dissertação de Mestrado
Info
Verificação de Fórmulas para a Evolução da Erosão em Quebra mares de Taludes
N/A
Year: 2010
Number Pages:
128.
Author(s): Lemos, R.
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Controlo de um gerador de ondas hidráulicas em canal com absorção activa
Esta dissertação aborda o problema da absorção activa de ondas hidráulicas reflectidas em canal. Para resolver problemas de engenharia costeira é comum os laboratórios de hidráulica marítima recorrerem a ensaios experimentais em modelos físicos. Um dos problemas associados à modelação física de ondas hidráulicas em canal é a presença de ondas re-refletidas. Na natureza o mar constitui uma fronteira aberta que dissipa as ondas reflectidas pela costa, em canal essas ondas reflectidas podem gerar ondas rereflectidas quando incidem na pá do gerador de ondas e se propagam novamente para as estruturas em ensaio. O problema da re-reflexão pode ser mitigado recorrendo à absorção activa, isto é, utilizando em simultâneo o gerador para gerar a onda pretendida e uma onda que cancela a onda re-reflectida. Neste sentido, são estudados e implementados modelos de absorção activa de ondas, utilizando o projecto de filtros digitais não-recursivos. Os filtros processam os sinais provenientes de duas sondas de condutância e sintetizam um sinal que, adicionado ao sinal de referência para o gerador, dá origem ao cancelamento das ondas re-reflectidas. Parte importante do trabalho foi a implementação de um método de absorção activa de ondas, o que requereu a remodelação de uma instalação existente. Para este efeito foi instalado um sistema de geração de ondas hidráulicas com accionamento por motor síncrono de magnetos permanentes controlado em posição, bem como um sistema de aquisição de sinal com capacidade de controlo em tempo real. Foi necessária uma cuidada modelação e identificação da instalação bem como uma adequação do método à dinâmica do actuador e às características específicas do Canal. Entre outras contribuições acham-se o pré-processamento dos sinais de comando, correcções adicionais nos filtros FIR e o desenvolvimento de um simulador para testes preliminares do sistema de controlo. Os resultados indicam que, com uma boa calibração e um controlo adequado, é possível com este método implementado absorver ondas rerefletidas em cerca de 70%.
Year: 2009
Author(s): Guilherme, L.
Keywords: Projecto de filtros fir; Sondas de condutância; Absorção activa; Propagação em canal; Ondas hidráulicas; Geradores electromecânicos de ondas
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Um método de elementos finitos para a discretização das equações de BOUSSINESQ
Nesta dissertação é apresentado um modelo de elementos finitos baseado nas equações de Boussinesq estendidas por Nwogu [60], BOUSSiw (versão unidimensional e bidimensional). Trata-se de um modelo especialmente indicado para a propagação de ondas não lineares e dispersivas que permite reproduzir alguns dos processos mais importantes envolvidos na propagação de ondas marítimas em regiões costeiras: a difracção, a refracção, a reflexão, o empolamento, a dispersão de frequência, a dispersão de amplitude e a geração de harmónicas. O modelo utiliza o pacote SPRINT (Berzins e Furzeland [14]) para a integração temporal e o método de Galerkin com uma malha não estruturada de elementos finitos triangulares para a discretização espacial. As condições de fronteira implementadas no modelo são a condição de reflexão total e a condição de radiação associada a uma zona absorvente. O modelo BOUSSiw resultou do aperfeiçoamento do modelo de elementos finitos de propagação de ondas, desenvolvido por Walkley [79]. Foram melhorados, neste trabalho, os aspectos relacionados com as oscilações numéricas, a geração e absorção de ondas no domínio de cálculo e a qualidade das malhas de elementos finitos utilizadas pelo modelo numérico. Assim, efectuou-se, no modelo BOUSSiw, a calibração do parâmetro de difusão artificial no domínio e nas fronteiras absorventes. Estabeleceu-se uma relação entre esse parâmetro de difusão artificial e as características da onda e da malha de elementos finitos. Implementou-se, também, uma nova condição de geração de ondas no interior do domínio por intermédio de uma função fonte (Wei et al. [82]). Esta nova condição de geração permite que as ondas reflectidas possam passar pela zona de geração e sair do domínio sendo absorvidas nas fronteiras absorventes. Para garantir a boa qualidade das malhas e o melhor desempenho do modelo foi desenvolvido um gerador automático de malhas de elementos finitos destinadas a modelos de propagação de ondas em zonas costeiras, designado por GMALHA. As malhas geradas têm refinamento local proporcional ao comprimento de onda e obedecem a critérios de qualidade, tais como: boa adaptabilidade às irregularidades da fronteira, forma dos triângulos o mais próxima possível da equilátera, valência dos nós igual a seis, variação suave do tamanho dos elementos e numeração dos nós da malha de modo a minimizar a largura de banda das matrizes. O desempenho deste gerador de malhas foi avaliado com dois casos de teste reais, observando-se, nestes casos, que a qualidade das malhas é boa e que o refinamento local permite reduzir o número de pontos das malhas e, consequentemente, os tempos de CPU necessários para gerar a própria malha, enquanto a renumeração dos nós permite diminuir a quantidade de memória utilizada pelos modelos numéricos assim como os tempos de CPU necessários para execução dos modelos numéricos. Foram também desenvolvidas interfaces com o utilizador para a construção dos ficheiros de dados e para a obtenção e visualização de resultados, tanto do modelo BOUSSiw como do gerador de malhas GMALHA. O modelo, com as alterações mencionadas foi validado e testado com casos de teste referidos na bibliografia, que simulam a propagação de ondas sobre um canal de profundidade constante (1D e 2D), sobre um quebra-mar submerso (Dingemans [18]) e sobre um baixio elíptico numa praia de inclinação constante (Berkhoff [13]). Finalmente, aplicou-se o modelo BOUSSiw a um caso de teste real: a propagação de ondas na bacia de adução da central termoeléctrica de Sines. Os resultados numéricos obtidos com este modelo foram comparados com os resultados de outros modelos numéricos e/ou experimentais. Em geral, verificou-se que o modelo simulou com precisão a propagação sobre fundos moderadamente inclinados e reproduziu bastante bem os efeitos não lineares (por exemplo, geração de harmónicas ou alterações na forma da onda) na propagação dessas ondas. No entanto, o modelo apresentou limitações em zonas onde os efeitos não lineares são significativos (águas muito pouco profundas), pois baseia-se nas equações de Nwogu que são deduzidas admitindo que os efeitos não lineares são da mesma ordem dos efeitos dispersivos e = O(m 2 ). Observaram-se também algumas oscilações numéricas no cálculo da elevação da superfície livre. Estas oscilações são controladas pelo valor do parâmetro de difusão artificial, o qual deve ser previamente calibrado de modo a não influenciar significativamente a solução numérica. O método da função fonte é eficaz na geração de ondas no interior do domínio de cálculo e, em geral, conduz a resultados numéricos mais próximos dos experimentais do que a geração de ondas na fronteira de entrada do modelo. Com este método, verificou-se também menor ocorrência de instabilidades numéricas. A aplicação do modelo ao caso real de propagação de ondas na bacia de adução da central termoeléctrica de Sines evidenciou capacidades de boa utilização em estudos de engenharia portuária e costeira.
Year: 2007
Author(s): Pinheiro, L.
Keywords: Geração de malhas de elementos finitos; Geração de ondas; Propagação de ondas; Modelo de elementos finitos; Equações de boussinesq
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Modelo de elementos finitos para a propagação e deformação de ondas irregulares em zonas costeiras
N/A
Year: 2002
Number Pages:
134 p.
Author(s): Zózimo, A. C.
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Relatório Científico
Info
Summary presentation of the R&D project Integrated harbour navigation control system (NATO Po-Navigation). Documento de divulgação do Projecto NATO Po-Navigation no estrangeiro
N/A
Year: 1995
Author(s): Covas, J. A.
Info
Valores extremos da agitação marítima. Missão a Copenhaga, Dinamarca, para participação na conferência Offshore Mechanics and Arctic Engineering de 19 a 23 de Junho de 1995.
N/A
Year: 1995
Author(s): Capitão, R.
Info
Waterborne user's requirements.
N/A
Year: 1995
Author(s): Covas, J. A.
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.
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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 efectu
N/A
Year: 1998
Number Pages:
3 p.
Author(s): Covas, J. A.
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.
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.
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 Intermodali
N/A
Year: 1998
Number Pages:
2 p.
Author(s): Covas, J. A.
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 Protecçã
N/A
Year: 1998
Number Pages:
11 p.
Author(s): Carvalho, M. M.; Capitão, R.
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