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Storms impacting sandy coastal areas produce hazard such as erosion as overwash, in turn, promote risk to life and property damage in occupied areas.

Methodologies to be used in numerical models based on Reynolds-averaged Navier

With the sea level rise and all the processes associated with wave action.

É cada vez mais usual o recurso à modelação numérica para a simulação de eventos de galgamento, inundação e erosão em zonas costeiras. Neste estudo, recorre-se ao acoplamento de dois modelos, SWAN + XBeach (modo surf beat), para a propagação da agitação marítima do largo até à zona de espraio e para reproduzir a evolução morfodinâmica, a fim de avaliar a ocorrência de galgamento e erosão resultantes de eventos meteo-oceanográficos extremos. O local de estudo incide sobre o sector urbano artificializado da Costa da Caparica, que é composto por um campo de esporões e uma estrutura de proteção aderente em toda a extensão, formando seis células de praia arenosa. As simulações cobriram 96 h de forçamentos oceanográficos, representando, assim, a passagem da tempestade Hércules/Christine, entre os dias 3 e 7 de janeiro de 2014. O modelo SWAN propagou com sucesso as condições de agitação marítima para a área de estudo, quando comparado com os dados registados pela boia do Porto de Lisboa. Em relação ao modelo XBeach, este foi capaz de reproduzir alguma da evolução morfodinâmica espectável, contudo a erosão da praia emersa ficou aquém dos relatos documentados, não tendo sido possível avaliar quantitativamente os resultados. O alcance máximo do espraio obtido ao longo deste troço de costa foi inferior ao documentado, o que induz a falhas na previsão de inundações devido ao galgamento. Estes resultados podem ser devidos a uma parametrização inadequada do modelo e/ou à falta de levantamentos topo-batimétricos da praia. Esta abordagem metodológica representa um passo importante para uma melhor estimativa da evolução morfodinâmica na Costa da Caparica devido a eventos de tempestade e significa um importante esforço inicial para melhorar a avaliação dos eventos de galgamento e inundação.

O HIDRALERTA é um sistema de avaliação, previsão e alerta do risco da ocorrência de situações de emergência associadas aos efeitos da agitação marítima (galgamento, inundação e navios amarrados) em zonas costeiras e portuárias. Sendo um sistema de alerta, é fundamental que funcione corretamente, quer em situações correntes (apenas emitindo alertas quando tal se justifique), quer em situações de tempestade. Neste trabalho são apresentados os desenvolvimentos efetuados até à data na validação do sistema em situações de tempestade, com a sua aplicação na simulação do furacão Lorenzo e das depressões Elsa e Fabien. Da análise efetuada pode concluir-se que os alertas emitidos pelo sistema estiveram em oncordância com os danos/ocorrências reportadas localmente, o que contribui para reforçar a confiança no sistema que está a ser desenvolvido. A característica diferenciadora deste trabalho é que a avaliação do risco é efetuada com base nos parâmetros específicos do risco que se pretende prever, como caudais de galgamento ou as forças nas amarrações, e não apenas em parâmetros meteorológicos e oceanográficos.

The effects of a farm of bottom-fixed oscillating flaps on the wave propagation in Almagreira beach (Portugal) are evaluated. The SNL-SWAN (Sandia National Laboratories, Simulating WAves Nearshore) numerical model is validated from 2010 to 2018 against Nazaré wave buoy data and run for 19 years to characterize the wave resource and identify the most common and energetic sea states. By varying number (10 to 100) and configuration of wave energy converters (WECs) an optimal array is identified. Model sensitivity to two methods of determining the transmission coefficient, OBCASEs 1 and 3, is studied by analyzing changes in significant wave height, period and direction. OBCASE 1 overestimates the effects of the farm on the waves and changes result higher in the lee of the array with an increasing number of devices. As a future work OBCASE 2 and 4 will be compared to OBCASE 1 and 3.

Climate change studies already reported sea level rise as an accepted scenario, which induces changes in nearshore wave conditions. A large range of new experiences including water level, run-up, overtopping, hydrodynamic data for different wave steepnesses and directions was performed in the Leibniz Universität Hannover (LUH) wave basin for a rubble mound breakwater with a slope of 1(V):2(H). This work presents, focusing on oblique extreme wave conditions, numerical simulations of the hydrodynamics in that experiment using OpenFOAM®. Results of the wave generation boundary conditions and their propagation, namely levation of the water level free-surface and velocity data at specific locations are compared and discussed with data from experimental measurements acquired by acoustic wave gauges and acoustic doppler velocimeter (ADV) / Vectrino equipment. Although an exact match between numerical and laboratory values was not reached, an appropriate incident wave angle and a reasonable amplitude of velocities and water depths was achieved and the same happened to the statistics of those values.

Para caracterizar a resposta de um trecho do quebra-mar de taludes do porto da Ericeira à agitação marítima nele incidente, realizaram-se no canal de ondas irregulares do LNEC um conjunto de ensaios com um modelo reduzido desse mesmo trecho. Nesta comunicação descreve-se a instalação experimental, incluindo os diversos instrumentos utilizados para medir as séries temporais das várias grandezas de interesse e o programa de ensaios, apresentando-se as grandezas medidas num subconjunto dos ensaios considerado mais interessante. Nestas grandezas incluem-se a elevação da superfície livre associada à agitação incidente, o espraiamento ao longo do talude, o volume de água de água galgado, a pressão em vários pontos da superestrutura e a erosão do manto protetor utilizando um sensor cujo funcionamento se baseia na tecnologia Time of Flight.

O fenómeno de galgamento representa uma das maiores preocupações nas zonas costeiras e portuárias na medida em que o seu impacto tem implicações ao nível da segurança das pessoas, bens, equipamentos e infraestruturas localizadas nas zonas protegidas por estruturas marítimas, bem como da segurança e funcionalidade das próprias estruturas, com importância ao nível socioeconómico.Com o presente estudo pretende-se aplicar a metodologia desenvolvida pelo Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC) (Reis et al., 2011; Santos et al., 2011; Neves et al., 2012a e Rocha et al., 2013) para a avaliação do risco de galgamento de estruturas portuárias ao porto de Ponta Delgada, nos Açores.Esta avaliação implica uma caraterização adequada dos estados de mar junto das estruturas baseando-se num período de trinta e quatro anos (1979

O HIDRALERTA é um sistema de previsão, alerta e avaliação do risco associado aos galgamentos e inundação em zonas portuárias, tendo como ideia-base a utilização de medições/previsões da agitação marítima para calcular o galgamento e a inundação nessas zonas. A avaliação do risco associado a estes fenómenos é efetuada através da definição de limiares para os caudais galgados ou para as cotas de inundação admissíveis, e pelo produto do grau da probabilidade de ocorrência de valores desses caudais pelo grau das consequências desses acontecimentos.No sistema, o cálculo dos caudais médios galgados sobre uma estrutura é efetuado com recurso a ferramentas neuronais (NN_OVERTOPPING2) e/ou ferramentas empíricas, que são métodos expeditos e que não fornecem indicação sobre a distribuição espacial desse caudal na zona atrás da estrutura.Nesta comunicação, é apresentada uma metodologia incorporada no HIDRALERTA com o intuito de modelar o galgamento e a inundação na sua distribuição espacial, recorrendo a ferramentas SIG. Essa metodologia consiste na utilização dos resultados da NN_OVERTOPPING2 para o cálculo do caudal médio galgado por metro linear de estrutura, a partir de onde se pode obter o volume de água correspondente e posterior distribuição desse volume no modelo Digital do Terreno da zona em estudo. O caso de estudo localiza-se no porto e baia da Praia da Vitória, na Ilha Terceira, nos Açores.

Os quebra-mares de talude são estruturas normalmente utilizadas para proteção costeira e portuária eestão sujeitas durante a sua vida útil a diferentes solicitações (p.e., agitação marítima). A avaliação do seu estadoestrutural e a previsão do seu comportamento ao longo do tempo torna-se um assunto fundamental de modo aevitar significativos prejuízos materiais. É nesse âmbito que se insere o programa de observação sistemática, emcurso no LNEC, desde 1986, para quebra-mares localizados em Portugal Continental, no qual o LaboratórioNacional de Engenharia Civil (LNEC) efetua inspeções periódicas e avalia as condições de segurança de cadaquebra-mar. Para apoio a esse programa desenvolveu-se uma aplicação informática em Microsoft Access

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The present work focuses on the comparison between three types of data analysis (timeanalysis; Fourier transform spectral analysis; and wavelet transform spectral analysis) appliedto different types of waves (monochromatic, bichromatic and irregular). The main objective isto study experimentally wave shoaling and breaking over a set of different gentle slopes forseveral incident waves.The data and results from time, Fourier and wavelet analysis presented include: free surfaceelevation along the flume and the corresponding amplitude spectra; significant wave height,Hs, and significant wave period, Ts, along the flume.

No presente trabalho, apresentam-se as metodologias e procedimentos em ensaios emmodelo físico reduzido de estruturas marítimas, destinados a facilitar, agilizar e automatizarquer a análise do dano do manto protetor de quebra mares de taludes, provocado pelaagitação marítima nela incidente, quer o acesso remoto aos ensaios, e à informaçãoassociada à realização destes, proporcionado a clientes/investigadores interessados.Para a avaliação da evolução do dano na estrutura, as metodologias em desenvolvimentono LNEC incluem: a) a utilização de imagens consecutivas, obtidas ao longo de séries deensaios em modelo físico, efetuando-se a comparação através de algoritmos em MATLAB oque possibilita, através da análise de diferenças entre fotografias obtidas em ensaiosconsecutivos, a identificação de áreas de movimentação e/ou quedas de blocos do mantoda estrutura; b) a adoção de técnicas estéreo-fotogramétricas, para levantamento de perfisde secções de modelos físicos.Para o acesso remoto dos ensaios realizados nas instalações experimentais do LNEC, ametodologia em desenvolvimento no LNEC passa pela visualização em tempo real, não sódos ensaios propriamente ditos mas também de outra informação associada aos mesmos,tais como parâmetros característicos, análises, etc. e tem como destinatários potenciaisutilizadores dos ensaios (cliente, projetista, etc.).

Techniques based on Artificial Neural Networks (ANN) have been increasingly applied topredict natural hazards. In this work, a Fuzzy ARTMAP ANN was trained to predict the waveregime at the entrance and inside the Sines Port, on the Portuguese west coast. In situmeasurements, buoy data and results from numerical modeling were used to train andvalidate the ANN. The wave regime was calculated for different points outside and inside theport. This methodology proved to be able to provide a fast and satisfactory response,especially useful in the scope of forecast and warning systems.

Nesta comunicação faz-se a descrição dos módulos do sistema de previsão e alerta degalgamento/inundações em zonas costeiras e portuárias, HIDRALERTA. Este sistema, que está emdesenvolvimento, efetua previsões de agitação marítima até 180 horas, e calcula os correspondentesgalgamentos/cotas de inundação recorrendo a modelos numéricos, redes neuronais e/ou fórmulasempíricas. Sempre que sejam excedidos limites pré-estabelecidos para os galgamentos/cotas deinundação de cada área da zona de estudo, definidos de acordo com a sua vulnerabilidade, é acionadoo alerta. Ilustra-se a aplicação deste sistema na Costa da Caparica, cujos acontecimentos recentes degalgamento/inundação evidenciam as suas potencialidades.

Nesta comunicação descrevem-se os desenvolvimentos recentes do sistema HIDRALERTA, de previsão,alerta e avaliação de risco associado ao galgamento e inundação em zonas costeiras e portuárias. O sistema tem comoideia-base a utilização de previsões da agitação marítima para avaliar os efeitos dos galgamentos/inundações,recorrendo à modelação numérica, redes neuronais e/ou fórmulas empíricas. O sistema permite: a avaliação, em temporeal, de situações de emergência e a consequente emissão de alertas às entidades competentes; e a avaliação do risco,produzindo-se mapas de risco para apoio ao processo de tomada de decisão. Trata-se de um sistema modular que está aser desenvolvido em linguagem Python e implementado numa plataforma WebGIS. Neste momento, estão emimplementação dois protótipos deste sistema: o porto da Praia da Vitória e a praia de S. João da Caparica.

The aims of this project are to study the wave dynamics, formation mechanisms and statisticalproperties of extreme and rogue waves on the water surface. Bimodal/crossing seas cangenerate extreme and rogue wave events and are relatively common in the open ocean. Aseries of experiments was carried out in the Marintek Ocean Basin in Trondheim underconditions close to those found in the open sea. Rogue waves, i.e. events with crests largerthan or equal to five times the standard deviation or wave heights larger than or equal to twicethe significant wave height, were observed in each test. The mean height of the highest wavesincreased with increasing record length and increasing kurtosis. For the bimodal/crossingconditions there was little difference between the observed values of kurtosis and an empiricalestimate, particularly if the effect of bound waves are included.

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