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This paper presents an application of the SAPORT safety system. It consists of a forecast and early warning system for emergency situations related to navigation, berthing, and morning in port areas.

O objetivo deste trabalho é a comparação de duas metodologias utilizadas na avaliação do espraiamento durante os ensaios em modelo físico bidimensional realizados no âmbito do projeto BSafe4sea. As metodologias utilizadas foram a tradicional de medição da altura de espraiamento com uma sonda resistiva e uma metodologia baseada em análise de vídeos, tendo sido avaliado o seu desempenho para uma das condições de teste

No âmbito do projeto das

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.

Melby presents a formula to predict damage evolution in rubble-mound breakwaters whose armour layer is made of rock, based on the erosion measured in scale-model tests and the characteristics of the incident sea waves in such tests. However, this formula is only valid for armour layers made of rock and for the range of tested sea states. The present work aims to show how the Melby methodology can be used to establish a similar formula for the armour layer damage evolu tion in a rubble-mound breakwater where tetrapods are employed. For that, a long-duration test series is conducted with a 1:50 scale model of the quay section of the Ericeira Harbour breakwater. The eroded volume of the armour layer was measured using a Kinect position sensor. The damage parameter values measured in the experiments are lower than those predicted by the formulation for rock armour layers. New

Os dispositivos de aproveitamento da energia das ondas do tipo Coluna de Água Oscilante (CAO) podem ser inseridos em proteções portuárias, tais como os quebra-mares verticais e de talude e quebra-mares sobre estacas. Assim, a interação entre a onda incidente e a estrutura na qual o dispositivo de aproveitamento da energia das ondas é integrado é significativamente diferente, já que, no caso de um quebra-mar vertical, a estrutura é impermeável e que, no caso de um quebra-mar de talude, a estrutura é porosa. O desempenho do dispositivo de CAO para estas três configurações é analisado para um intervalo de período de onda incidente regular entre 6 e 12 s e uma altura de onda de 1 m. O dispositivo de CAO integrado no quebra-mar vertical apresenta o maior desempenho (potência pneumática máxima de 70 kW), sendo que a potência pneumática é globalmente 3 % maior do que a do CAO inserido no quebra-mar de talude (potência pneumática máxima de 67,4 kW). O desempenho do dispositivo de CAO integrado no quebra-mar sobre estacas é similar ao do dispositivo em quebra-mar vertical para os períodos de onda inferiores a 9 s, mas apresenta uma perda de eficiência significativa para períodos de onda maiores.

O objetivo deste trabalho é a comparação de duas metodologias utilizadas na avaliação do espraiamento durante os ensaios em modelo físico bidimensional dos quebra mares de proteção dos portos de Peniche e da Ericeira, realizados no âmbito do projeto BSafe4sea. As metodologias utilizadas foram a tradicional medição da altura de espraiamento com uma sonda resistiva e uma metodologia baseada em análise de vídeos, tendo sido avaliado o seu desempenho para diversas condições de teste. Em relação aos resultados obtidos, em termos de Ru2% e Rumax, verificou-se que o andamento e a ordem de grandeza dos valores obtidos com as duas técnicas eram bastante semelhantes, embora os valores obtidos pela análise do vídeo tenham sido, em geral, superiores aos obtidos pela sonda. Constatou-se, assim, que a técnica de imagem de vídeo é uma alternativa viável para medir o espraiamento. Recomenda-se, no entanto, o uso de luz difusa durante os testes, bem como a instalação fixa da câmara, para melhorar a precisão dos resultados obtidos com esta técnica.

This work aims to determine the exploitable wave energy resource at five potential sites close to harbour pro tection facilities at the Portuguese coast, namely at the Azores archipelago, at Madeira Island and at Sines, on the coast of mainland Portugal. For that purpose, a third-generation wave model SWAN is used to transfer the offshore estimates of sea wave conditions to those points over the last 40 years. Sea states and wind fields are provided by the climate reanalysis datasets ERA5

Para determinadas condições de agitação marítima e nível de maré, são frequentes os eventos de galgamentos costeiros no aglomerado urbano e a ocorrência de problemas de erosão em certas zonas da praia da Vagueira. Para contrariar esta situação, foram efetuados no LNEC (a pedido da Agência Portuguesa do Ambiente, APA) um conjunto amplo de estudos em modelo numérico e físico para caraterizar e analisar a viabilidade de um quebra-mar destacado (QMD) multifuncional em frente à Praia da Vagueira. Os objetivos estabelecidos para esse QMD multifuncional foram que contribuísse para reduzir o risco de galgamentos costeiros no aglomerado urbano da Praia da Vagueira, promover o acréscimo do areal da praia emersa em frente à defesa aderente, reforçando a defesa natural contra a erosão e inundação costeira, e potenciar a criação de ondas de referência para o surf, e consequente reforço da economia associada a esta atividade. Na vertente do surf e dos estudos de modelação física, foram efetuados um conjunto de ensaios em modelo físico 3D para analisar as condições hidrodinâmicas em torno de um quebra-mar destacado (QMD) submerso, Sancho et al. (2021) e Mendonça et al. (2022). Testaram-se condições de agitação regular e irregular, com períodos de 10 s e 12 s, e alturas de onda de 1.5 a 2.0 m, para o nível de maré correspondente ao nível médio, NMM=+2.17 m (ZH). No seguimento daqueles trabalhos que, entretanto, finalizou, foram efetuados ensaios complementares considerando níveis de maré de preia-mar e de baixa mar. No presente trabalho descrevem-se os ensaios de hidrodinâmica realizados para estes 2 níveis de maré e analisa-se a influência de diferentes condições de agitação e níveis de maré nas condições de rebentação da onda e nos parâmetros de surfabilidade (amplificação de onda, comprimento da linha de rebentação e tipo de rebentação).

This work presents the development of a numerical integrated system to help prevent emergency situations and minimize risks associated with sea waves

Neste trabalho estuda-se o galgamento em estruturas marítimas verticais impermeáveis através da aplicação do modelo numérico AMAZON, que é um modelo bidimensional, baseado na resolução das equações não lineares de águas pouco profundas. Para validar a sua aplicação, os resultados de caudal médio galgado obtidos com o modelo foram comparados com os resultados de ensaios em modelo físico bidimensional realizados anteriormente e disponíveis na base de dados do projeto europeu CLASH. Os resultados foram ainda comparados com os das fórmulas empíricas / semi-empíricas de Van der Meer & Bruce (2014), Goda (2008) e de Hedges & Reis (Reis et al., 2013). A fórmula de Van der Meer & Bruce apresenta melhores aproximações aos caudais médios medidos que constam na base de dados do CLASH, seguida da fórmula de Goda e dos resultados do AMAZON, embora estes dois últimos apresentem valores bastante próximos. Assim, enquanto não se fizerem melhorias no modelo e/ou não se estender a outros ensaios a análise feita no âmbito deste trabalho, os resultados sugerem que não há vantagem na sua utilização face às formulações disponíveis, tendo também em conta o tempo computacional significativo exigido para executar o AMAZON.

O projeto HYDRALAB+ (H2020-INFRAIA-2014-2015) reúne uma rede Europeia de institutos de hidráulica para o estudo de estratégias de adaptação às alterações climáticas através de ensaios experimentais e cujos resultados são essenciais para a calibração e validação de modelos numéricos, fórmulas empíricas, redes neuronais, etc. Os ensaios experimentais desenvolvidos no LNEC, no âmbito do HYDRALAB+, Tarefa 8.2 do RECIPE tem como objetivo a análise do dano num quebra-mar de talude, do galgamento e do espraiamento para quatro cenários de temporal correspondentes a situações extremas associadas a cenários de alterações climáticas. Os ensaios foram realizados num canal de ondas irregulares no qual foiimplementada uma secção transversal do quebra-mar, com um manto constituído por enrocamento.No presente estudo comparam-se os valores do galgamento medidos nos ensaios em modelo físico com resultados estimados por fórmulas empíricas. Testou-se o efeito de um temporal num cenário de alterações climático, através do aumento da altura significativa de onda com o aumento do nível de água. Foi testado um conjunto de condições de agitação incidentes em combinação com dois níveis de maré.A análise dos resultados é feita com o intuito de estimar com precisão a ocorrência de galgamento em quebra-mares, um fenómeno que ainda se torna mais relevante em cenários de alterações climáticas. Com efeito, nestes cenários é previsível a subida do nível médio do mar, bem como o aumento da intensidade e frequência de temporais, o que pode dar origem a fenómenos de espraiamento/galgamento cada vez mais frequentes, tornando assim cada vez mais vulneráveis as estruturas de proteção costeiras e portuárias, bem como as zonas por elas protegidas.

Este trabalho pretende mostrar os procedimentos utilizados pelo sistema HIDRALERTA para a previsão dos galgamentos costeiros, bem como as ferramentas que têm sido utilizadas para a sua validação. Foram reproduzidas com o sistema as situações de tempestades passadas, para as quais houve relatos documentados de galgamentos significativos e que causaram danos. Esta simulação permitiu perceber a fiabilidade global do sistema e ajustar os limites pré- estabelecimentos para o acionamento de alertas. Com o sistema operacional desde 2015, a documentação que tem sido levantada, através de fotografias e vídeos, pelas autoridades e comunidade locais aquando da previsão da ocorrência de tempestades, têm sido um grande contributo para o melhoramento do sistema. Foi instalado no campo, um sistema de videovigilância que permite detetar e captar automaticamente imagens de galgamentos para comparar com os resultados do sistema. De forma complementar, para avaliação da agitação marítima, utilizam-se as medições da boia ondógrafo instalada junto ao porto e para a validação do fenómeno do galgamento, compararam-se as medições obtidas nos ensaios em modelo físico do perfil tipo do quebra-mar sul, com os resultados da ferramenta neuronal NN_OVERTOPPING2 (Coeveld et al., 2005) (atualmente incorporada no sistema) e com o modelo numérico SWASH (Zijlema et al., 2011) (que se encontra em processo de implementação).

This paper studies novel ways to evaluate armour damage in physical models of coastal structures. High-esolution damage data for reference rubble mound breakwaters obtained under the HYDRALAB+ joint-esearch project are analysed and discussed. These tests are used to analyse the way to describe damage, the influence of the sequence of testing, and touches on the possible influence of sea level rise. Results of two test programmes were used. Firstly, 3D physical model tests carried out at the University of Porto, in cooperation with Deltares, were used. Here a wide breakwater trunk was used for statistical reasons. Additionally, 2D test results from LNEC were analysed. Tests for a sea level rise scenario resulted in less damage to the seaside slope. In addition, clear differences between

Nesta comunicação, analisa-se, recorrendo à modelação física e à modelação numérica, a interação hidrodinâmica entre dois navios, um dos quais parado, o navio

In this study, a numerical analysis to evaluate the energy efficiency of an Oscillating Water Column (OWC) wave energy converter is carried out. The device geometry is based on the pilot plant installed on Pico Island, Azores, Portugal. The methodology consists in calculating the percentage of the incident energy that is distributed along the wave energy conversion. The FLUENT® numerical model, which is based on the Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS) equations, is used. The Volume of Fluid (VoF) method is employed to take into account the water and air fluids. The case study comprises a flume 10 m deep with an onshore OWC at its end. The distribution of the incident wave energy (1 m wave height with a 9 s period) is determined in terms of reflected wave energy, water column oscillation potential energy, pneumatic energy and energy losses due to viscosity and turbulence dissipations. Results show that the incident wave energy is distributed around 37% for the sum of reflected wave energy and viscosity energy loss, 52% for pneumatic energy and 11% for water column oscillation potential energy.

The most studied device used for extracting wave energy is the Oscillating Water Column (OWC). In general, numerical simulations of these cases by means of models based on Reynolds-Averaged-Navier-Stokes (RANS) equations adopt the Volume of Fluid (VoF) method to take into account the water and air whose flows are incompressible. The aim of this study is to investigate the influence of the compressibility effect on the air inside the chamber by means of FLUENT® numerical model. Both water and air flows are still considered incompressible, but, at every instant, a pressure based on an analytical equation that takes into account the turbine characteristic relation (kt) of a Wells turbine and the isentropic transformation of the air is imposed on the top boundary of the chamber. Incident waves with period of 9 s and 1 and 2 m high are imposed in a flume 10 m deep with an onshore OWC at its end (kt = 240 Pa s m-3). Results show differences between incompressible and compressible air around 12% in the air pressure amplitude inside the chamber and about 21% in the average pneumatic power.

Reliable prediction of wave run-up/overtopping and structure damage is a key task in the design and safety assessment of coastal and harbor structures. Run-up/overtopping and damage must be below acceptable limits, both in extreme and in normal operating conditions, to guarantee the stability of the structure as well as the safety of people and assets on and behind the structure. The mean-sea-level rise caused by climate change and its effects on wave climate may increase run-up/overtopping events and make the existing coastal/harbour structures more vulnerable to damage. Accurate estimates, through physical modelling, of the statistics of overtopping waves for a set of climate change conditions, are needed. Project HYDRALAB+ (H2020-INFRAIA-2014-2015) gathers an advanced network of environmental hydraulic institutes in Europe, which provides access to a suite of environmental hydraulic facilities. They play a vital role in the development of climate change adaptation strategies, by allowing the direct testing of adaptation measures and by providing data for numerical model calibration and validation. The use of physical (scale) models allows the simulation of extreme events as they are now, and as they are projected to be under different climate change scenarios. The experimental work developed at LNEC within HYDRALAB+, TASK 8.2 of RECIPE, entitled

O conhecimento das características de propagação, transformação e rebentação das ondas próximo da costa é fundamental para estudos de hidrodinâmica e para o projeto de estruturas costeiras e portuárias.No presente artigo apresentam-se as simulações numéricas feitas utilizando o pacote de software OpenFOAM®, recorrendo ao solver IHFoam, para simular a propagação de ondas regulares sem rebentação num canal tridimensional. O código numérico resolve as equações de Navier-Stokes em regime transitório e utiliza um esquema do tipo VoF (Volume of Fluid) para identificar a superfície livre. Foi considerada uma onda regular incidente com 1,5 s de período e 0,1 m de altura. Esta é uma das condições de entre o vasto conjunto de ensaios em canal de ondas, realizado no Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC) cujo objetivo foi a análise da hidrodinâmica da propagação de ondas sobre um fundo de batimetria variável, para várias condições de agitação incidente.São feitas comparações entre os resultados numéricos e os experimentais. Estas comparações incluem: evoluções temporais de sondas de nível em várias localizações ao longo do canal e correspondentes espetros de amplitude; evolução da altura significativa e do período médio das ondas ao longo do canal; evolução temporal das componentes da velocidade em localizações selecionadas no canal e distribuição bidimensional dessas componentes.Constata-se que os resultados numéricos obtidos apresentam valores próximos dos experimentais. As diferenças verificadas são atribuíveis a imprecisões numéricas bem como a diferenças entre a forma de geração e dissipação de ondas entre o numérico e o experimental.

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Realização de ensaios em modelo físico reduzido 3D para a avaliação da estabilidade do quebra-mar destacado do Porto Inlgês, Maio, Cabo-Verde

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Adverse sea conditions can cause emergency situations associated to wave overtopping, which endanger the safety of people and goods, with negative impacts for society, the economy and the environment. Therefore, a methodology to assess the overtopping risk in port and coastal areas is essential for a proper planning and management of these areas.The Portuguese National Laboratory for Civil Engineering (LNEC) has been developing the HIDRALERTA system, an integrated decision-support tool for port and coastal management, which focus in preventing and supporting the management of emergency situations and the long-term planning of interventions in the study areas. It enables the user to calculate the risk for various port and coastal activities, starting with the characterization of sea-waves, wind field and tide levels at the study regions.HIDRALERTA was already tested at different places in Portugal: Costa da Caparica beach, in Almada, and port of Praia da Vitória, in the Azores. However, in both cases, the evaluation of wave overtopping / flooding consequences was carried out using a quite simple approach. In fact, such consequences were assessed only at a global and qualitative level, based on information provided by the responsible authorities.This paper aims at testing a quantitative methodology to evaluate overtopping consequences: the Analytic Network Process (ANP). This methodology was proposed to solve complex decision-making problems and its objective is to calculate the priorities among decision elements which will define their final weights on the consequences. The ANP approach can produce interdependencies between criteria and compute the respective weight of each criterion. Such a network model with dependence and feedback improves the priorities derived from judgements and makes prediction more accurate. So, the ANP allows comparison among clusters of elements. Furthermore, in this methodology we take into account the impacts of alternatives on the importance of criteria, by normalizing the comparison matrix. Thus, the given alternatives can influence the ranking of criteria.Application of the ANP methodology to the case study of Praia da Vitória port is presented and a consequences level map is obtained.

Apresenta-se um novo sistema de alerta para navios amarrados em portos que se encontra em desenvolvimento no Laboratório Nacional de Engenharia Civil. O sistema SWAMS_ALERTA é um sistema de previsão e alerta baseado na avaliação do risco associado ao comportamento de navios amarrados em zonas portuárias.Os riscos associados a navios amarrados decorrem de movimentos excessivos, quer no plano horizontal, quer no plano vertical. Estes movimentos podem condicionar as atividades portuárias, nomeadamente cargas e descargas, mas em casos extremos podem levar à ocorrência de situações de emergência, tais como rotura de cabos, rotura de cabeços de amarração ou até colisões com o cais. As consequências deste tipo de situações envolvem sempre grandes prejuízos materiais e por vezes humanos.O sistema SWAMS_ALERTA utiliza as medições e previsões de agitação marítima para a determinação dos seus efeitos em termos de movimentos nos seis graus de liberdade e forças nas amarras e defensas quando o navio se encontra estacionado no cais. Para tal, o sistema recorre a uma série de modelos numéricos, interligados entre si. A comparação destes valores com valores máximos admissíveis pré-estabelecidos permite a avaliação, em tempo real, de situações de emergência e a emissão de alertas dirigidos às entidades portuárias.O sistema é constituído por 4 módulos:I

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