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Neste artigo descreve-se um estudo de avaliação da dinâmica costeira com vista à reabilitação e proteção da praia de Colwyn Bay, no País de Gales, Reino Unido, em avançado estado de erosão e degradação das suas funções recreativa e de proteção costeira. O estudo insere-se no âmbito de uma estratégia de gestão costeira baseada em defesa da acção do mar. Numa primeira fase, foi caracterizada a dinâmica da praia, através da avaliação da evolução morfológica tridimensional do topo e da face de praia, da composição sedimentológica recente da mesma zona, da hidrodinâmica da praia, com base em séries temporais de agitação marítima e nível do mar (incluindo as componentes de maré e sobrelevação de origem meteorológica), e da distribuição do transporte sedimentar longitudinal na zona ativa submersa. Numa segunda fase, de simulação e avaliação de soluções alternativas, baseadas numa estratégia de alimentação artificial, definiu-se e testou-se o perfil de enchimento, bem como soluções de longo prazo, algumas com estruturas de retenção/proteção (esporões, esporões em Y e quebra-mares destacados). Nestes testes foi utilizada a modelação numérica para a análise da morfodinâmica transversal da praia a curto prazo, no caso do perfil de enchimento, e da evolução da linha de costa a longo prazo, no caso da forma plana da praia com e sem estruturas. As diversas metodologias de análise aplicadas e respetivos resultados são também descritos neste artigo com detalhe. Também no âmbito do teste de soluções de reabilitação da praia, foram realizados testes em modelo físico para análise da estabilidade e dos galgamentos para várias soluções alternativas do perfil transversal da defesa longitudinal aderente de enrocamento do extremo Este de Colwyn Bay. O estudo, com base na análise comparativa de soluções alternativas, permitiu definir o volume mínimo de alimentação artificial necessário à reabilitação e proteção da praia, qual a solução com melhor desempenho na retenção do enchimento da praia, e quais as características mais eficazes do perfil da defesa longitudinal (inclinação do talude do manto exterior, geometria do muro-cortina, geometria e permeabilidade da berma do coroamento) no que diz respeito à estabilidade do manto e aos galgamentos. Apresentam-se também recomendações relativamente às necessidades de execução de uma análise custo-benefício das soluções de alimentação com melhor desempenho e de monitorização da futura praia, e recomendações sobre aspetos adicionais a considerar no projeto de execução da defesa longitudinal

This paper describes a first approach on the riskassessment in port navigation using GUIOMAR, an integratedsystem for port and coastal engineering modelling developed atthe National Civil Engineering Laboratory (LNEC), Portugal,using a GIS software environment. A set of automatic procedureswas designed to include a new methodology based on theamplitude of the wave-induced vertical movement of a shipalong its trajectory. In this methodology, the risk in port navigationis assessed on the basis of a combination of the probabilityof exceedance of a pre-set threshold for the ship

Neste trabalho descreve-se a aplicação de uma metodologia de avaliação de galgamentos de estruturasportuárias ao caso do porto de Ponta Delgada, Açores. Esta metodologia consiste em caraterizar a agitaçãomarítima na zona através de modelos numéricos de propagação de ondas desde o largo até ao interior do porto ecalcular os galgamentos gerados por essa agitação em frente a estruturas marítimas do porto.Nesse sentido, a agitação marítima na zona do porto, e mais concretamente em frente a estruturas em estudo, écaracterizada recorrendo a previsões de agitação marítima fornecidas pelo modelo WAVEWATCH III e aos modelosde propagação de ondas SWAN e DREAMS. Posteriormente, com base nessas características de agitação e com aajuda da ferramenta neuronal NN_OVERTOPPING2, determina-se o galgamento nas estruturas em estudo.Esta metodologia foi aplicada a duas estruturas do porto de Ponta Delgada, o molhe principal e a zona das piscinasnaturais, para o período de 21 de abril a 21 de maio de 2012 e para um conjunto de situações correspondentes atempestades. Foi efetuada uma validação do modelo SWAN com dados medidos in situ por uma boia-ondógrafo.

O escoamento em torno de um cilindro circular de comprimento infinito para números de Reynoldsde 10 até 300 é investigado utilizando um método de resolução totalmente acoplado, resolvendo assim simultaneamentetodas as equações discretas. O modelo numérico incorpora ainda um método de solução pouco convencionalem que a equação da continuidade é resolvida na sua forma original (i.e. não há reconstrução de umaequação de pressão). O estudo cuidadoso dos esforços de arrasto e de sustentação, da pressão de base e do númerode Strouhal é realizado em regime laminar e bidimensional em função da resolução e da extensão do domíniode cálculo. Resultados assimptóticos são obtidos aumentando a dimensão do domínio computacional de20 até 4800 diâmetros do cilindro. É assim verificado que em contraste ao número de Strouhal, os esforços e apressão de base são muito mais dependentes da resolução da malha e ainda mais da dimensão do domínio computacional.

Uma parte importante do dimensionamento de uma obra marítima é a determinação das resultantes das forças actuantes e, relacionadas com estas, as deformações, as tensões e as condições de estabilidade da estrutura.No caso de quebra-mares verticais e mistos e não se considerando assentamentos ou outro aspecto mais relacionado com ruina geotécnica, os modos de ruína da estrutura reduzem-se aos possíveis movimentos de deslizamento e derrubamento. Para analisar a estabilidade ao deslizamento e ao derrubamento, pode-se considerar o equilíbrio estático do sistema, supondo que a acção é constante, e calcular as resultantes das forças horizontais e verticais a que a estrutura está sujeita. Uma vez calculadas as resultantes das forças horizontais e de subpressão, estabelecem-se coeficientes de segurança ao deslizamento e derrubamento que relacionam as acções favoráveis e desfavoráveis à estabilidade da estrutura.Para a determinação das forças em quebra-mares verticais e mistos utilizam-se fórmulas empíricas (baseadas em ensaios em modelo físico) e semi-empíricas (baseadas em considerações teóricas e ensaios em modelo físico) e a modelação física.As fórmulas empíricas ou semi-empíricas são o método mais utilizado no projecto para o cálculo das forças. Estas fórmulas têm como grande vantagem a facilidade de utilização, o que as torna no elemento mais utilizado na fase de estudo prévio. A sua principal desvantagem deve-se a que a aplicação directa destas formulações está limitada a estruturas de geometrias simples e a condições específicas de agitação e níveis de maré para que foram desenvolvidas. Além disso, algumas destas fórmulas baseiam-se em hipóteses simplificativas que podem não ser válidas para casos concretos. Neste artigo apresentam-se as principais fórmulas disponíveis para o cálculo do diagrama de pressões e, com base, neste, das resultantes das forças actuantes em quebra-mares verticais e mistos, as suas características e os domínios de aplicação.Os modelos físicos são um método bastante fiável para o cálculo de forças em estruturas monolíticas e permitem reproduzir os fenómenos físicos sem as simplificações inerentes aos modelos numéricos ou aos métodos analíticos. No entanto são caros e morosos e podem estar afectados por efeitos de escala. Descrevem-se neste artigo os principais métodos de medição de pressões ou forças em modelo físico e descrevem-se os principais erros no que se refere à determinação das forças actuantes em quebra-mares verticais e mistos.Os dados de protótipo são raros mas extremamente importantes já que permitem verificar a qualidade das previsões obtidas pela aplicação das fórmulas. Com base em dados de campo medidos no quebra-mar vertical do Porto de Gijón entre Janeiro e Março de 2010, foi possível fazer uma apreciação das fórmulas para a determinação da resultante das forças actuantes em quebra-mares verticais e verificar as principais deficiências destas fórmulas.Com base nesses resultados, apresentam-se algumas considerações gerais e recomendações para melhor estimar a resultante das forças actuantes em quebra-mares verticais com base na aplicação de fórmulas.

The presented work describes a wide range of wave channel tests performed at the National Laboratoryof Civil Engineering (LNEC) with the main objective of introducing an extensive wave analysis regardingmainly the directional spreading analysis of the wave propagation under conditions of wave breakingon complex bathymetries. Therefore, this paper shows the experimental setup, the incident waveconditions, the measurements (free surface elevation and particle velocity) along the wave channel,especially at the wave breaking zone. Based upon the time series of the wave data measurements, atime, spectral and statistical analysis was performed and presented. Analyses are presented relating to:(i) the relative wave height (H/d); (ii) the wave celerity; (iii) the two-dimensional distribution of theparticle velocities components; finally (iv) the average wave direction and spreading angle were carriedout. The directional spreading analysis was supported by all the other calculated quantities in order tohave an effective analysis on the wave breaking phenomena. The work performed contributed for abetter understanding of the wave breaking process and especially at the end part of it. Moreover, thedata obtained and the results of the performed analysis constitute an important basis for theestablishment/improvement of numerical wave breaking models and its validation.

As a new alternative countermeasure to protect the coastal zone and to increase the surfing possibilities in the Leirosa area ofPortugal, multifunctional artificial reefs were investigated numerically in this paper. The primary surfing parameters used in the design(i.e., breaker type, peel angle, wave height at breaking, and currents around the artificial reef) were analyzed. The reef functionalitywas also analyzed for coastal protection. Two reef geometries with different reef angles of 45 and 66° were tested, considering two designwave conditions (storm and common) and two tide levels (medium and low). Simulations show that both reef geometries are adequate forsurfing, although the reef angle of 66° is more suitable for standard surfers, and the 45° angle is more adequate for advanced/professionalsurfers. A morphodynamic study should be carried out to analyze the efficiency of the artificial surf reef for coastal protection. DOI: 10.1061/(ASCE)WW.1943-5460.0000128. © 2012 American Society of Civil Engineers.

In the framework of a research project entitled

A presente comunicação descreve o conjunto de procedimentos adotados para tornar maisfuncional, eficiente e fidedigno o sistema de previsão e alerta de galgamentos em zonascosteiras e portuárias - HIDRALERTA. Estes procedimentos incidiram essencialmente emdois módulos do sistema: o módulo de caraterização da agitação marítima e o módulo dosistema de alerta, que inclui a plataforma Web.O módulo da agitação marítima requer maior capacidade de processamento, e, por isso, foimigrado para o Cluster MEDUSA possibilitando a execução paralelizada dos vários modelosnuméricos de geração, propagação e deformação da agitação marítima em zonas costeirase portuárias. A execução paralelizada permite um aumento da resolução temporal dasprevisões do sistema sem comprometer a rapidez de processamento.A plataforma Web permite dois tipos distintos de visualização diária de resultados: imagensestáticas, que contêm resultados dos modelos numéricos, e um WebGIS, que visa umarápida, eficiente e detalhada análise das previsões do HIDRALERTA. Nesta plataforma foiainda criada uma ferramenta de validação, acessível ao utilizador, que compara os dados daboia ondógrafo da Praia da Vitória (mantida parcialmente através do projecto ESTRAMARMAC/3/C177) com os valores calculados pelo sistema, conferindo uma maior confiança aosresultados do HIDRALERTA. O sistema de alerta foi também desenvolvido de forma aenviar alertas via E-mail. Nos casos que o justifiquem, um alerta emitido automaticamentepelo HIDRALERTA é enviado às entidades competentes, informando-as, com a maiorantecipação possível, das zonas/atividades em risco.

To tackle recurrent emergency situations due to adverse sea wave conditions, often observed in Portuguese ports and coasts, a research project (HIDRALERTA) is underway to build a methodology and a system for long-term planning, wave climate forecast and early warning to be applied to those areas. This system deals with phenomena such as run-up, overtopping and flooding. lt wiII eventually empower the nationa! authorities with tools or systems that allow proper identification of risk areas and emergency situations and enable coastal and port authorities to select adequate and timely measures as to avoid Ioss of lives and minimize damages Iikely to arise from emergency situations. This system is now operative and has been already applied to several places along the coast of Portugal.

São apresentadas algumas das técnicas de validação em curso para o sistema de previsãoe alerta de galgamentos oceânicos no porto e na baía da Praia da Vitória, Ilha Terceira,Açores. Através de hindcast, demonstra-se a capacidade do sistema HIDRALERTA emreproduzir eventos históricos responsáveis pela ocorrência de grandes galgamentos, comosucedido durante um grande temporal em 2001, em que as condições de agitação marítimae consequentes galgamentos originaram a destruição parcial do molhe Sul do porto. Atravésde forecast, comparam-se previsões diárias do sistema com dados de bóia-ondógrafo e cominformações in situ fornecidas por observadores locais, validando assim diariamente osistema. Este procedimento está em curso desde o início do Inverno marítimo de 2015/16. Acomparação dos resultados de hindcast e forecast com, respectivamente, dados históricos eobservações, permite concluir que o sistema representa uma ferramenta fiável no processode tomada de decisão relativamente à gestão de risco e intempéries em zonas costeiras eportuárias.

Monopile foundations are in the lead as the most common offshore substructure worldwide. Therefore, the study of their behaviour and the optimisation of their design represent important contributions, for the development of the offshore wind sector. In order to optimise the design process of monopiles in the marine environment, it is important to account for the uncertainties that can affect these structures, namely those relating to scour phenomena and the means of scour protection. Uncertainty relating to scour can be handled by means of statistical approaches. Probabilistic design methods may enable the optimisation of design procedures.This paper combines several results from physical modelling of scour development and a probabilistic model has been applied and extended to obtain probabilities of failure for the monopiles tested. This investigation will be used for comparison and calibration of the next phase of research, with a similar probabilistic approach being extended for waves and currents combined. The results presented are also used to provide an insight into future research concerning the failure of scour protection schemes. The relationship between safety factors and probabilities of failure of the monopiles is also presented.

O presente trabalho visa estudar numericamente a influência de uma alteração da configuração em planta de um canal na propagação de ondas. Para tal, foi utilizado o modelo OpenFOAM® baseado nas equações RANS (Reynolds

Os quebra-mares de talude são estruturas normalmente utilizadas para proteção portuária eestão sujeitas durante a sua vida útil a diferentes solicitações (p.e., agitação marítima). Aavaliação do seu estado estrutural e a previsão do seu comportamento ao longo do tempotorna-se um assunto fundamental de modo a evitar significativos prejuízos materiais.É nesse âmbito que se insere o programa de observação sistemática, em curso no LNEC,desde 1986, para quebra-mares localizados em Portugal Continental, no qual o LNEC efetuainspeções periódicas e avalia as condições de segurança de cada quebra-mar, bem como oestado de risco da estrutura com vista à melhor gestão das operaçõesmanutenção/reparação.Para apoio a esse programa desenvolveu-se a aplicação informática ANOSOM, emMicrosoft Access

The present study focuses on the comparison of measured wave run-up values obtained in physical model tests with those predicted by different empirical formulae. Tests were carried out in a flume for a cross-section of a rubble mound breakwater with an armour layer of tetrapods and rock, and a recurved wave return wall. The model represents the cross-section of the south breakwater of Praia da Vitória harbour (Azores, Portugal) that directly protects quay 12. Two water levels and several incident wave conditions were tested. Empirical runup formulae from Van der Meer & Stam (1992), Pullen et al. (2007) and Bonakdar & Etemad- Shahidi (2011) were applied for the tested conditions and comparisons were made with experimental values of the two percent wave run-up, R2% . Generally, the agreement between predictions and measurements was better for mean low water than for mean high water springs, with all formulae over predicting measurements for the latter.

A set of physical model tests was run in to characterize the ship

A set of physical model tests was run in order to characterize the ship

Neste trabalho foram realizadas análises da propagação de ondas regulares e irregulares em um canal bidimensional com praia numérica através do modelo Fluent v. 16, desenvolvido pela ANSYS, que utiliza o método dos volumes finitos para a resolução das equações de conservação da massa e de movimento e o método Volume of Fluid para o rastreamento da posição da superfície livre. A praia numérica é baseada na adição de um termo de sumidouro na equação da quantidade de movimento que contém os coeficientes de amortecimento linear e quadrático. Para a aferição dos dois coeficientes, que dependem das características da onda incidente, foram simulados três casos de incidência de ondas regulares. De maneira geral, enquanto que o uso de baixos valores de coeficientes de amortecimento deixam ruídos numéricos no sinal da elevação da superfície livre, o uso de altos coeficientes de amortecimento causam reflexões das ondas incidentes. Diante dos resultados, adotou-se um coeficiente de amortecimento linear ótimo para as ondas regulares incidentes e manteve-se coeficiente de amortecimento quadrático nulo. Para esta situação, as séries temporais de elevação de superfície livre foram comparadas com séries temporais teóricas, mostrando uma excelente concordância entre elas. Após aferição da praia numérica, foi realizada a simulação com incidência de onda irregular definida pelo espectro do tipo JONSWAP. Analisando a evolução do espectro de energia e comparando-o com o imposto, verificou-se uma boa concordância entre os espectros medidos ao longo das sondas de monitoramento e o espectro imposto. Concluiu-se, através desse estudo, que o Fluent v. 16 e a metodologia utilizada permitem realizar a simulação da propagação de ondas regulares e, principalmente, irregulares em um canal bidimensional com praia numérica de forma adequada.

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