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This paper presents a study of run-up/overtopping over a smooth impermeable dike with promenade using 2D and 3D mesh-based and mesh-free numerical models and results from 2D physical modelling for strong energetic incident waves. These waves induce plunging wave breaking and a complex water/air mixture turbulent flow before overtopped the dike, a challenging configuration for numerical models. The analysis is structured in two phases: (i) evaluates the results of 2D numerical and physical models for run-up and overtopping; (ii) compares qualitatively the results of 3D numerical models for overtopping over a dike with promenade between groins located in front of a slope beach. The results indicate that the main differences obtained in run-up and overtopping are due to differences in wave generation and active absorption systems used in physical and numerical models and in turbulent models used by the numerical models. These differences lead to changes on incident wave height and on wave breaking and, consequently, on reflection, run-up and overtopping over the structure. For 3D simulation, even if larger discrepancies were found on overtopping along the dike, mean wave overtopping discharge and water flow height at the crest of the groin head show a similar order of magnitude.

Artificial neural networks (ANN) are extremely powerful analytical, parallel processing elements that can successfully approximate any complex non-linear process, and which form a key piece in Artificial Intelligence models. Its field of application, being very wide, is especially suitable for the field of prediction. In this article, its application for the prediction of the overtopping rate is presented, as part of a strategy for the sustainable optimization of coastal or harbor defense structures and their conversion into Waves Energy Converters (WEC). This would allow, among others benefits, reducing their initial high capital expenditure. For the construction of the predictive model, classical multivariate statistical techniques such as Principal Component Analysis (PCA), or unsupervised clustering methods like Self Organized Maps (SOM), are used, demonstrating that this close alliance is always methodologically beneficial. The specific application carried out, based on the data provided by the CLASH and EurOtop 2018 databases, involves the creation of a useful application to predict overtopping rates in both sloping breakwaters and seawalls, with good results both in terms of prediction error, such as correlation of the estimated variable.

O projeto de investigação e desenvolvimento To-SEAlert financiado pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia e envolvendo o LNEC, a FCiências.ID, a NOVA.ID.FCT e o ISEL tem como objetivo o desenvolvimento de um sistema de previsão, alerta, planeamento de emergência e gestão de risco de galgamentos e inundações em zonas costeiras e portuárias, com base no sistema HIDRALERTA. Partindo das características da agitação marítima ao largo e utilizando modelos numéricos para a propagação e deformação da agitação marítima, o sistema HIDRALERTA estima os parâmetros relevantes da agitação marítima para a avaliação do galgamento e da inundação bem como o risco associado a esses eventos. As funcionalidades que se pretendem melhorar no âmbito do projeto To-SEAlert dizem respeito às metodologias de previsão do galgamento e da delimitação da zona inundada, bem como no apoio à resposta a situações de emergência envolvendo fenómenos de galgamento. A implementação e a validação do protótipo do To-SEAlert estão a ser efetuadas para a zona costeira da Costa da Caparica e para o porto da Ericeira. Este artigo apresenta o trabalho desenvolvido até à data na construção e desenvolvimento do protótipo do To-SEAlert para o porto da Ericeira.

Under the scope of the HYDRALAB+ transnational access project, the so-called RODBreak experiment was conducted in the multidirectional wave basin at the Marienwerden facilities of the Leibniz University Hannover (LUH). A stretch of a rubble-mound breakwater was built in the wave basin with a very gentle slope. Its armour layer was made of Antifer cubes, at the roundhead and adjoining trunk, and of rock, at the rest of the trunk.A set of tests was carried out to extend the range of wave steepness values analysed in wave run-up, vertopping and armour layer stability studies, focusing on oblique extreme wave conditions, with incident wave angles from 40º to 90º.The present study focuses on the analysis of measured wave run-up values obtained in the tests and on their on their variability as well as the influence of the wave obliquity and directional spreading.

Several authors have proposed guidelines on how to consider the effects of oblique waves on the stability of armour layers of rubble-mound breakwaters. Especially for very oblique waves, for which the increase in stability is the largest, limited data are available. Under the scope of the HYDRALAB+ transnational access project

This paper describes a program under the responsibility of LNEC for the systematic observation and monitoring of maritime works that has successfully been applied to a number of maritime structures on the Portuguese mainland coast. The now-called OSOM+ program comprises the following four main components for each structure: i) periodic visual inspections by an experienced technician; ii) periodic aerial inspections with a UAV/ drone; iii) a ANOSOM-WEB 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; iv) a mobile, portable, application, for realtime input and visualization of the database information. OSOM+ has recently been updated with a number of tools and functionalities that are illustrated in this paper with applications to two real case studies: the Portimão harbor breakwaters and Faro-Olhão inlet entrance breakwaters, both located in the south coast of Portugal.

Wave energy is a renewable source with significant amount in relation to the global demand. A good concept of a device applied to extract this type of energy is the onshore oscillating water column wave energy converter (OWC-WEC). This study shows a numerical analysis of the diameter determination of two types of turbines, Wells and Impulse, installed in an onshore OWC device subjected to a hypothetical sea state. Commercial software FLUENT, which is based on RANS-VoF (Reynolds Averaged Navier-Stokes equations and Volume of Fluid technique), is employed. A methodology that imposes air pressure on the chamber, considering the air compressibility effect, is used. The mathematical domain consists of a 10 m deep flume with a 10 m long and 10 m wide OWC chamber at its end (geometry is similar to that of the Pico

Para caracterizar a agitação marítima no Porto de Leixões após o prolongamento do quebra-mar exterior, sob condições de alterações climáticas foi realizado um extenso grupo de ensaios em modelo físico tridimensional de agitação, num tanque do LNEC, à escala 1:80, representando-se toda a bacia portuária e o prolongamento do quebra-mar exterior do Porto de Leixões. Foram realizados ensaios com diferentes condições de agitação incidente para o rumo W e com dois níveis de maré, que correspondem ao nível médio e a preia-mar com uma sobrelevação representativa dos efeitos das alterações climáticas e da sua influência na agitação marítima. Foi medida a agitação em 30 pontos localizados na entrada do porto e no interior da bacia portuária e analisou-se o abrigo da bacia portuária com a ampliação do quebra-mar norte e as diferenças entre o abrigo para os dois níveis de maré ensaiados.As principais conclusões dos ensaios realizados foram que os maiores valores de alturas de onda ocorreram na zona exterior e de entrada do porto, diminuindo para o seu interior. Ao longo do canal de navegação, as alturas de onda vão diminuindo e no interior do porto obtiveram-se valores da altura de onda pequenos. A subida do nível do mar, para as condições ensaiadas, não afeta significativamente a agitação no interior da bacia portuária. No entanto, no exterior e zona de entrada do porto contribui para alterações da agitação que diferem consoante o período de pico e a altura de onda significativa incidente.

The vegetation capacity to protect the coasts from wave action is becoming more important and attractive due to ongoing sea level rise and increasing storminess. In addition, it is a quite environmentally friendly way. Quantifying the vegetation effect in wave propagation will be relevant for coastal management. A non-hydrostatic wave model based on the nonlinear shallow water equations, SWASH, offers opportunities to quantify the wave dissipation effect in vegetation fields. However, limited applications of SWASH addressing this subject can be found in the literature and therefore it is important to enhance the existing knowledge on the model behaviour. In this research, in order to understand the characteristics of the SWASH model further, the model is applied to reproduce the significant wave height (Hs ) evolution over vegetation fields measured in flume experiments and in field campaign. Overall, SWASH performed very well in reproducing the Hs evolution measured both in the laboratory and in the field. In the case of flume data, the statistical scores MBE, RMSE and MRE, showed that the SWASH performance clearly improved when increasing the number of vertical layers assumed in the simulations. In the case of field data, considering a vegetation factor (Vf ) between 0.1 and 0.5, that represents the overall effect of scarcely known numerical vegetation parameters, led to a fairly good SWASH performance in modelling the Hs evolution over vegetation.

Descreve-se nesta comunicação o Sistema de Previsão e Alerta de Inundações emZonas Costeiras e Portuárias

O sistema HIDRALERTA é um sistema de previsão, alerta e avaliação do risco associado ao galgamento e inundação em zonas costeiras e portuárias, tendo como ideia base a utilização de medições/previsões da agitação marítima nessas zonas, para calcular os efeitos dos galgamentos e inundações. Trata-se de um sistema modular que que permite: a avaliação, em tempo real, de situações de emergência, aconsequente emissão de alertas às entidades competentes, e a produção de mapas de risco para apoio ao processo de tomada de decisão, em particular, e à gestão costeira e portuária, em geral.Nesta comunicação descrevem-se os principais desenvolvimentos efetuados, até ao presente, na componente avaliação de risco do sistema HIDRALERTA e apresenta-se uma das aplicações do sistema ao porto e baía da Praia da Vitória, ilustrando as potencialidades do mesmo

Nesta comunicação, descreve-se o trabalho que tem vindo a ser desenvolvido na aplicação da componente previsão e alerta de risco de galgamentos/inundações do sistema HIDRALERTA na zona costeira da Costa da Caparica, perto da cidade de Almada, e no porto da Praia da Vitória, localizado na ilha Terceira do Arquipélago dos Açores, ambos locais em Portugal.Nesta componente, o sistema avalia as situações de emergência em zonas costeiras e portuárias, em termos de galgamentos/inundações para uma determinada área de interesse e envia automaticamente mensagens de alerta para as autoridades responsáveis. Desta forma, as autoridades poderão atempadamente adotar medidas mitigadoras que evitarão a perda de vidas e minimizarão prejuízos económicos e ambientais. As aplicações efetuadas ilustram as potencialidades do sistema como ferramenta de auxílio à gestão portuária e costeira.

This paper describes the application of SWAN-VEG to the lake of Ilha Solteiras

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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).

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).

Este trabalho analisa o desempenho dos modelos do tipo Boussinesq COULWAVE, e RANS(FLUENT®, versão 6.3.26, e IHFOAM®, versão 2.0) na simulação da elevação da superfície livre e davelocidade da onda ao longo da sua propagação num canal com um fundo de batimetria variável, sujeito auma onda regular com rebentação. Os modelos numéricos foram aplicados para a condição de agitaçãoincidente de T=2.0s e H=0.12m, e os respetivos resultados são comparados com os resultadosexperimentais. Ambos os modelos simulam adequadamente a maioria das transformações dascaracterísticas das ondas ao longo da sua propagação, o que foi confirmado pelos valores de índice deconcordância encontrados. As diferenças acentuam-se na zona à volta da rebentação, em que os valoresnuméricos são consistentemente inferiores aos resultados experimentais no caso do COULWAVE.

Neste trabalho descreve-se a aplicação da metodologia, desenvolvida no LNEC, paraa avaliação do risco associado à navegação no porto da Praia da Vitória, ilha Terceira.Esta metodologia envolve a determinação da agitação marítima no porto, dos seusefeitos em termos de movimentos verticais do navio e da avaliação do risco associadoà ultrapassagem dos limiares pré-definidos para esses movimentos.As estimativas das características da agitação em pontos próximos da ilha Terceiraforam obtidas com o modelo de escala regional WAVEWATCH III para o período de01/01/2008 a 31/12/2012. Estes valores foram transferidos para o interior do porto comrecurso aos modelos numéricos SWAN e DREAMS, permitindo a caracterização daagitação marítima no interior do porto.Na determinação dos movimentos verticais do navio em resposta à agitação no interiordo porto, utilizou-se o modelo numérico WAMIT, que permite determinar a resposta dosistema navio-ondas em termos de amplitude do movimento de qualquer ponto donavio, para um conjunto de períodos de ondas, profundidades e ângulos entre o rumodo navio e a direção de propagação da agitação marítima nele incidente. Com efeito,avalia-se os espectros de resposta de um navio (

Neste trabalho, descreve-se a aplicação de uma metodologia para a avaliação do risco degalgamento de estruturas portuárias ao porto de Ponta Delgada, Açores. Esta metodologia envolve,primeiramente, a caracterização da agitação marítima, sendo o estudo da propagação das ondas desde olargo até ao interior do porto feito através do uso combinado dos modelos numéricos WAVEWATCH III,SWAN e DREAMS. Foi considerado um período de estudo de dois anos, entre 2011 e 2012. Os resultadosdo modelo SWAN foram validados através de comparação com dados in situ medidos por boia-ondógrafo.Com base nos valores fornecidos pelo modelo DREAMS, efetuou-se a determinação do caudal médio degalgamento em cinco secções de estruturas portuárias pré-selecionadas, com recurso à ferramenta neuronalNN_OVERTOPPING2. A avaliação do risco associado ao galgamento para cada secção analisada, a partir daprobabilidade de ocorrência de galgamento e das consequências a ele associadas, permitiu a criação de mapasde risco, importantes para o planeamento de operações e de futuras intervenções nos locais em estudo.

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