Departamento de Hidráulica e Ambiente Departamento de Hidráulica e Ambiente
Núcleo de Portos e Estruturas Marítimas
Núcleo de Portos e Estruturas Marítimas
Conceição Juana Fortes
Conceição Juana Fortes
Chefe de Núcleo / Investigadora Principal

Apresentação

O Núcleo de Portos e Estruturas Marítimas (NPE) exerce, desde 1949, extensa atividade de investigação programada e por contrato no âmbito do dimensionamento, segurança e exploração de estruturas marítimas (quebra-mares, estruturas de defesa costeira, emissários submarinos, recifes artificiais, dispositivos de aproveitamento de energia das ondas, etc.) em zonas marítimas, portuárias e costeiras. Para esse fim, a modelação física e numérica e a observação e medição in situ são metodologias correntemente utilizadas. O recurso a fórmulas empíricas e ferramentas neuronais são também muitas vezes opções metodológicas.


Para a modelação física, o NPE dispõe de um pavilhão de ensaios com uma área de 6500 m2, ocupado essencialmente por tanques e canais, onde se realizam estudos bidimensionais e tridimensionais de: a) estabilidade e galgamentos de estruturas portuárias e costeiras; b) propagação e deformação da agitação marítima em zonas marítimas, portuárias e costeiras; c) outros estudos com medições de várias grandezas (tais como, pressões em estruturas, velocidades do escoamento, envolvente de mantos, etc.).


Relativamente à modelação numérica, o NPE desenvolve e aplica modelos para os seguintes estudos: a) geração, propagação e transformação de ondas; b) interação onda-estrutura; c) comportamento de navios em manobra e amarrados; d) determinação probabilística dos riscos associados à estabilidade e ao galgamento de quebra-mares e à erosão de dunas. Neste âmbito, têm vindo a ser desenvolvidos sistemas integrados de modelação numérica, que englobam vários modelos numéricos e/ou ferramentas neuronais ou fórmulas empíricas, para a caracterização da agitação marítima, bem como dos seus efeitos em zonas marítimas, portuárias e costeiras e na navegação.


Quer para a modelação física, quer para a modelação numérica, o NPE desenvolve e utiliza um pacote de simulação da agitação marítima, aquisição de dados e controlo da geração de ondas nos modelos físicos e análise de dados de campo, de modelação física e numérica. São também desenvolvidos estudos tendentes ao aperfeiçoamento das técnicas de simulação e medição em modelo físico.


Relativamente à observação e medição in situ, o NPE tem em curso desde 1987 um programa de observação sistemática de estruturas marítimas em Portugal Continental, que inclui 30 quebra-mares de talude, com o objetivo de caracterizar, com uma periodicidade anual, o estado atual, a evolução e o risco dessas obras. Atualmente, é utilizado um VANT (Veículo Aéreo Não Tripulado), vulgo drone, para efetuar levantamentos fotográficos aéreos, assim como são efetuadas marcações de pontos de controlo (GCP) com estação total, de modo a complementar a informação obtida nas campanhas de observação visual, com informação qualitativa e quantitativa mais detalhada e rigorosa do estado das estruturas observadas. Este programa também já foi aplicado a quebra-mares da Região Autónoma dos Açores, da Marina de Oeiras e de Macau. Pontualmente, o NPE efetua medições in situ das características da agitação marítima junto a estruturas marítimas e em praias, para obtenção de dados com vista à validação de modelos numéricos e/ou empíricos.


A investigação do NPE cobre desafios em diversas áreas:

Caracterização, simulação e propagação da agitação marítima
Comportamento hidráulico-estrutural de estruturas marítimas
Comportamento de navios no acesso aos portos e em situações de acostagem
Gestão do risco em infraestruturas marítimas
Gestão portuária

Até à data, o NPE realizou mais de três centenas de estudos de investigação por contrato, dos quais cerca de cinco dezenas para o estrangeiro, principalmente para a Europa, Ásia, África e América do Sul.