Artigos de Revista
Info
Análise de eventos de risco através de modelação numérica XBeach. Caso de Estudo - Costa da Caparica
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.
Ano: 2021
Número Páginas:
51-63pp.
Autor(es): Ferreira, A. M.; Fortes, C. J. E. M.; Reis, M. T. L. G. V.; Garzon, J.L.
Revista: Revista Recursos Hidricos
Editor: APRH
Volume:
Volume 41, Nº 2.
Keywords: Tempestade marítima; Espraiamento; Erosão; Inundação; Galgamento; Riscos costeiros
Info
Aplicação e validação do sistema HIDRALERTA em situações de tempestade
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.
Ano: 2021
Número Páginas:
145-167pp.
Autor(es): Zózimo, A. C.; Pinheiro, L.; SANTOS, M.I.; Fortes, C. J. E. M.
Revista: Revista Territorium
Editor: Riscos
Volume:
28 (II).
Keywords: depressões Elsa e Fabien; HIDRALERTA; Furacão Lorenzo; Navios amarrado; Galgamento
Info
Comparison of existing equations for the design of crown walls: application to the case study of Ericeira breakwater (Portugal)
The correct calculation of forces and moments caused by wave action over crown wall structures is critical for their design. There are several existing equations for this, some of which are sanctioned in practice as it is the case for Jensen (1984) and Bradbury et al. (1998), Günback and Gökce (1984), Martin et al. (1999), Berenguer and Baonza (2006), and Pedersen (1996) and Nørgaard et al. (2013). These equations are the main tool for the design of breakwater crown walls and their accuracy is crucial to ensure the stability of the crown wall, especially when considering the sea level rise due to climate change and the possible damage of the armor, since both aspects are not usually considered in most original design studies. In a scenario of climate change, it is very important to estimate the possible changes in security factors due to both these aspects, comparing the results with the original design ones. This paper has as main objective to analyze it for the case study of Ericeira rubble mound breakwater in Portugal. For this, a comparison of the results using those equations and different scenarios including the current, considering sea level rise and armor damage, were performed to extract some conclusions: the increase in the sea level in the case study was not significant and therefore its incidence is very small; and the damage to the main armor by losing pieces at the berm is much more important in this case study, so it is essential to carry out the proper maintenance of the design section. On the other hand, horizontal forces are more conservative using Pedersen and Nørgaard equations, obtaining the lowest value with Martin. Regarding uplift pressures, Martin gives the lowest value, while the most conservative values are given by Günbak and Gökces for two scenarios, and Pedersen and Nørgaard for the other two scenarios. Furthermore, the sliding safety coefficient is more conditioning than overturning the safety coefficient in all the scenarios.
Ano: 2021
Número Páginas:
25p.
Autor(es): Pereira, F.; Neves, M. G.; LÓPEZ-GUTIÉRREZ, J.S.; ESTEBAN, M.D.; Negro, V.
Revista: Journal of Marine Science and Engineering
Editor: MDPI
Volume:
Volume 9, Issue 3.
Keywords: Ccrown wall; Armor damage; Climate change; Rubble mound breakwater
Info
Effects of varying the transmission coefficient in SNL-SWAN for a wave farm in Peniche
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.
Ano: 2021
Número Páginas:
11-18pp.
Autor(es): FANTI; Jacob, J.; Pacheco, A.; Fortes, C. J. E. M.; Didier, E.
Revista: Marine Technology and Ocean Engineering Series
Editor: CRC Press
Volume:
Volume 5.
Keywords: SWAN; Modelação numérica; Aguçadora; Energia das ondas
Info
Experimental and numerical simulations of oblique extreme wave conditions in front of a breakwaters trunk and round head
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.
Ano: 2021
Número Páginas:
73-85pp.
Autor(es): Carvalho, R.; Santos, J. A.; BARAJAS, G.O.; Beg, Md. N.A.; LOPES, P.M.; Fortes, C. J. E. M.; Lara, J. L.
Revista: Revista de Gestão Costeira Integrada
Editor: APRH
Volume:
Volume 21, Número 2, 73-85.
Keywords: Oblique extreme wave conditions; Scale-model tests; OpenFOAM®; Wave generation; Breakwater
Info
Marine geohazards: Safeguarding society and the Blue Economy from a hidden threat
Marine geohazards pose a significant threat to the European coastal population and to the development of the Blue Economy. This Position Paper discusses the type (Chapter 2), distribution (Chapter 3) and impact (Chapter 4) of marine geohazards on the European coastal regions and the Blue Economy, as well as what and how novel scientific approaches may broaden our understanding of their trigger mechanisms and drive a risk-mitigating European policy (Chapter 5). This document focuses on short-onset geological hazards and does not deal with long-term processes such as coastal erosion, land subsidence, intrusion of salt water in coastal aquifers; or with hazards associated by atmospheric disturbances such as storm surges and meteo-tsunamis. This document is primarily aimed at local, regional, national and European institutions in charge of managing risk assessments & mitigation, land and sea management, funding research, monitoring and infrastructures, and public awareness of hazards. In addition, this document may also be relevant to the scientific community interested in, or exploring this subject, and to stakeholders outside Europe, in light of the United Nations Decade of Ocean Science for Sustainable Development (2021-2030).
Ano: 2021
Número Páginas:
100p.
Autor(es): KOPP, H.; CHIOCCI, F.L.; BERNDT, C.; ÇA?ATAY, M.N.; FERREIRA, T.; Fortes, C. J. E. M.; GRÀCIA, E.; GONZÁLEZ VEGA, A.; KOPF, A.J.; SØRENSEN, M.B.; SULTAN, N.; YEO, I.A.
Revista: EUROPEAN MARINE BOARD
Editor: European Marine Board IVZW
Volume:
POSITION PAPER 26.
Keywords: Risk; Trigger mechanisms; Blue-economy; Marine geohazards
Info
Modelação física da resposta à agitação incidente de um trecho do quebra-mar do porto da Ericeira
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.
Ano: 2021
Número Páginas:
91-100pp.
Autor(es): Santos, J. A.; Lemos, R.; Fortes, C. J. E. M.; Neves, M. G.; Pinheiro, L.; Pinto, M.; Sanches, C.; Gueifão, J.; Zózimo, A. C.
Revista: Revista Recursos Hídricos
Editor: APRH
Volume:
Vol. 42, N.º 1.
Keywords: Dano; Superestrutura; Galgamento; Espraiamento; Agitação marítima
Info
Numerical and physical modelling of wave overtopping on a smooth impermeable dike with promenade under strong incident waves
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.
Ano: 2021
Número Páginas:
29p.
Autor(es): Neves, M. G.; Didier, E.; Brito, M.; Clavero, M.
Revista: Journal of Marine Science and Engineering
Editor: MDPI
Volume:
Vol 9(8), 865.
Keywords: Mesh-free numerical model; Mesh-based numerical model; Physical modelling; Overtopping; Wave breaking
Info
Optimizing wave overtopping energy converters by ANN modelling: evaluating the overtopping rate forecasting as the first step
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.
Ano: 2021
Número Páginas:
25p.
Autor(es): OLIVER, J.M.; ESTEBAN, M.D.; LÓPEZ-GUTIÉRREZ, J.S.; Negro, V.; Neves, M. G.
Revista: Journal Sustainability
Editor: MDPI
Volume:
Volume 13, Issue 3.
Keywords: Wave overtopping rate; Wave energy converters; Principal component analysis; Artificial neural network
Info
Prótotipo do To-Sealert para o Porto da Ericeira. To-SEAlert prototype for Ericeira harbour
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.
Ano: 2021
Número Páginas:
21-36pp.
Autor(es): Zózimo, A. C.; Fortes, C. J. E. M.; Pinheiro, L.; SMITHERS, N; Serrazina, V.; Reis, M. T. L. G. V.
Revista: Revista Recursos Hídricos
Editor: APRH
Volume:
Volume 41, Nº 2.
Keywords: Emergência; Previsão e alerta; HIDRALERTA; Galgamento; To-SEAlert; Ericeira
|
Comunicações
Info
Análise vídeo para a determinação do espraiamento e do galgamento em modelos físicos de quebra-mares
O objetivo do presente trabalho foi avaliar o desempenho da metodologia de análise de vídeo Timestack na estimativa do espraiamento e na identificação de eventos de galgamento em modelos físicos de quebra-mares de talude com manto resistente composto por cubos Antifer.No primeiro caso, foi avaliado o espraiamento num modelo físico tridimensional do quebra-mar de taludes, para condições de agitação com incidência frontal e oblíqua relativamente ao talude. No segundo caso, identificaram-se os eventos de galgamento considerando ensaios realizados num modelo físico bidimensional do quebra-mar de taludes. Todos os casos de teste realizados mostraram resultados muito satisfatórios, evidenciando a versatilidade da técnica.
Ano: 2023
Número Páginas:
4p..
Autor(es): Andriolo, U.; Mendonça, A.C.; Fortes, C. J. E. M.; Lemos, R.
Editor: PIANC
Keywords: Galgamento; Espraiamento; Análise de video; Timestack
Info
Analysis of run-up and overtopping in coastal protection structures: video-monitoring techniques
Marginal protection structures or adherent longitudinal defenses, whose main function is to mitigate overtopping, are structures parallel to the coast. They are intended to serve as protection and shelter against flooding, due to overtopping, dissipating wave energy in their interaction with the structure, and in areas strongly affected by coastal erosion, minimizing the risk of damage to roads, walkways or buildings in the proximity.The evaluation of run-up and overtopping in marginal protection structures is determined according to the conditions of incident sea agitation and the characteristics of the structure, being fundamental for the design of new structures and in the verification of the safety of existing structures.
Ano: 2023
Autor(es): Jónatas, R.; Ferrão, R.; MARTINS, R.; Fortes, C. J. E. M.; Lemos, R.; Mendonça, A.C.
Editor: IAHR
Keywords: Overtopping; Run-up; Marginal protection
Info
Aplicação do Safeport no porto de Sines durante a tempestade Dora
O SAFEPORT é um sistema de previsão e alerta de perigos associados a navegação dentro do Porto de Sines. Este documento apresenta uma aplicação deste sistema, mais especificamente, descreve a modelação numérica que permitiu simular o comportamento de três navios amarrados em três terminais do Porto de Sines, sob as condições de agitção marítima causadas pela tempestade Dora. Os alertas emitidos aos movimentos dos navios e às forças exercidas nos seus cabos de amarração permitiram concluir que o sistema SAFEPORT é capaz de prever e emitir alertas em situações potencialmente perigosas.
Ano: 2023
Número Páginas:
208-210pp.
Autor(es): Guedes Soares, C.; Santos, J. A.; Fortes, C. J. E. M.; Pinheiro, L.; Gomes, A.
Editor: APRH
Keywords: Tempestade Dora; Navios amarrados; SAFEPORT; Propagação de ondas; Modelos numéricos
Info
Assessment of 3D reconstruction techniques in physical models
Damage progression in wave-exposed physical models of rubble-mound breakwaters can be assessed using two methods: traditional quantification of armor element movements or newer approaches involving non-intrusive surveys, utilizing photogrammetry, RGB sensors, Time of Flight depth sensors, and LiDAR laser scanning sensors to determine eroded volumes and depths between consecutive armor layer surveys. These techniques allow for the creation of three-dimensional surface models with varying accuracy, depending on survey conditions and post-processing methodologies. The performance, suitability, and usability of these techniques in assessing damage progression are comparatively evaluated. Furthermore, the advantages and disadvantages of each technique are identified, and a sensitivity analysis is presented for each one.
Ano: 2023
Número Páginas:
70-70pp.
Autor(es): Jónatas, R.; Fortes, C. J. E. M.; Lemos, R.; Capitão, R.
Editor: Yildiz Technical University
Keywords: Damage quantification; 3D reconstruction; Surveys; Physical modeling
Info
Avaliação da estabilidade do quebra-mar destacado do Porto Inglês
No âmbito do projeto das obras de expansão e requali
Ano: 2023
Número Páginas:
245-247pp..
Autor(es): Neves, M. G.; Pinheiro, L.; Silva, L. G.; Costa, C.E.B.C.; Lemos, R.; Fortes, C. J. E. M.; Soares, R. E.
Editor: APRH
Keywords: Accropodes II; Dano; Agitação
Info
Avaliação de desempenho de técnicas de reconstituição 3D aplicadas a modelos físicos de quebra-mares
A avaliação da evolução dos danos causados pela agitação incidente em modelos físicos de quebra-mares de taludes pode ser efetuada através da quantificação de movimentos e quedas dos elementos do manto resistente (métodos tradicionais), ou pela determinação de volumes e profundidades erodidas entre levantamentos consecutivos dos respetivos taludes (métodos mais atuais). Para se efetuarem esses levantamentos dos taludes, podem aplicar-se técnicas fotogramétricas com sensores RGB, sensores de profundidade baseados na metodologia ToF (Time of Flight) e sensores de laser LiDAR (Light Detection And Ranging).No presente trabalho, aplicam-se essas técnicas ao modelo físico do quebra-mar do porto da Ericeira, que está presentemente a ser ensaiado no LNEC, e avalia-se, comparativamente, o respetivo desempenho, adequabilidade e usabilidade na determinação da evolução dos danos, identificando vantagens e desvantagens de cada uma destas técnicas.
Ano: 2023
Número Páginas:
4p..
Autor(es): Jónatas, R.; Fortes, C. J. E. M.; Lemos, R.; Capitão, R.
Editor: PIANC
Keywords: Quantificação de danos; Reconstituição 3D; Levantamentos; Modelação física
Info
Cálculo do galgamento na praia da Vagueira utilizando o modelo SWASH
A praia da Vagueira está localizada no Município de Vagos, distrito de Aveiro e é protegida por uma estrutura de defesa frontal aderente que foi requali
Ano: 2023
Número Páginas:
222-224pp..
Autor(es): ROSA, G.; Zózimo, A. C.; Neves, M. G.; CORREIA, J.
Editor: APRH
Keywords: Barra-fossa; Modelo numérico; Espraiamento
Info
Evolução do dano do manto protetor do quebra-mar de talude do porto da Ericeira: análise probabilística
O projeto
Ano: 2023
Número Páginas:
321-323pp..
Autor(es): Prior A.F.M.S.P.; Lopes, N.D.J.; Fortes, C. J. E. M.; Santos, J. A.; Reis, M. T. L. G. V.; MACHADO, B.; Mendonça, A.C.
Editor: APRH
Keywords: Modelo de previsão da evolução do dano; Latin Hypercube Sampling; Métodos estatísticos; Estabilidade de mantos; BASAFE4SEA
Info
Evolução do dano em modelos físicos de quebra-mares de talude a partir do volume erodido. Aplicações
A avaliação do dano causado pela agitação incidente em modelos físicos de quebra mares de taludes pode ser realizada comparando volumes e profundidades erodidas entre levantamentos consecutivos de cada talude. Atualmente, estes levantamentos podem ser realizados de forma não intrusiva, recorrendo a técnicas fotogramétricas, a laser scan ou a sensores de posição baseados na metolodologia Time of Flight (ToF). Dependendo das condições de levantamento e da metodologia de pós-processamento das nuvens de pontos obtidas, estas técnicas permitem obter modelos tridimensionais de superfície, com elevada precisão.
Ano: 2023
Número Páginas:
67-68pp..
Autor(es): Ferrão, R.; MARTINS, R.; Fortes, C. J. E. M.; Mendonça, A.C.; Lemos, R.
Editor: APRH
Keywords: Porosidade do manto; Kinect; Modelos tridimensionais de superfície; Modelo físico; Quebra-mar
Info
HIDRALERTA system - Aveiro harbour
This paper presents the prototype of HIDRALERTA for the port of Aveiro, showing the potential of the system, both as a tool for forecasting and warning of emergency situations and as a tool for planning and managing the risk in climate change scenarios. The prototype for Aveiro harbour showcases a new feature of HIDRALERTA system, which is the early warning system for maneuvering ships along the entrance channel, following the work of the BlueSafePort project.
Ano: 2023
Número Páginas:
105-105pp..
Autor(es): KLEINJAN, M.; Zózimo, A. C.; Pinheiro, L.; Fortes, C. J. E. M.
Editor: Yildiz Technical University
Keywords: Ships; Maneuvering; Harbour; Early warning System; HIDRALERTA
|
|
Capítulos de Livros
Info
Multi-functional artificial reefs for coastal protection
N/A
Ano: 2009
Número Páginas:
153-210 pp.
Autor(es): Voorde, M.; Antunes do Carmo, J.; Neves, M. G.
Editor: Ch. A. Hudspeth, T. E. Reeve
|
Teses de Doutoramento
Info
Physical and Numerical Modelling of Wave Propagation Over Vegetation
Os efeitos das alteraäes clim ticas aumentaram a necessidade de investigar a capacidade da vegetaÆo em atenuar a fora das ondas, nas zonas costeiras. Apoiando-se em modelaÆo f¡sica, anal¡tica e numrica da propagaÆo de ondas sobre vegetaÆo, este estudo teve como objetivos: i) analisar a diferena na dissipaÆo de ondas sobre campos de vegetaÆo r¡gida e flex¡vel, ii) caracterizar o movimento de vegetaÆo flex¡vel, iii) estimar o coeficiente de arrasto de vegetaÆo r¡gida e vegetaÆo flex¡vel, e iv) analisar a influncia da flexibilidade (movimentoda vegetaÆo) e da fora de inrcia no coeficiente de arrasto.
Ano: 2022
Autor(es): Reis, R.
Editor: IST
Keywords: PropagaÆo/DissipaÆo de ondas; An lise de imagem; Movimento da vegetaÆo; Coeficiente de arrasto; VegetaÆo flex¡vel
Info
Modelação numérica da propagação de ondas e do comportamento de navios amarrados no interior de portos
Na presente dissertação, desenvolveu-se uma metodologia para caracterização do movimento de um navio amarrado no interior de portos na presença de um campo de ondas. Esta metodologia consiste em utilizar vários modelos numéricos para caracterizar convenientemente: a) a propagação das ondas desde o largo até ao local de acostagem; b) a modificação das características das ondas no interior do porto; c) a ação das ondas sobre o navio; d) a resposta do navio; e) as forças resultantes no sistema de marração. Os modelos utilizados são: · SWAN: modelo não linear espectral para simular a propagação de ondas em zonas costeiras extensas; · DREAMS: modelo linear para simular a propagação de ondas em zonas costeiras abrigadas; · BOUSS-WMH: modelo não linear para simular a propagação de ondas regulares e irregulares em zonas costeiras abrigadas; · GMALHA: gerador de malhas de elementos finitos triangulares; · WAMIT®: que resolve, no domínio da frequência, os problemas de radiação e de difração na interação de um corpo flutuante livre com as ondas; · NPP: gerador de painéis planos sobre o casco do navio; · HYDRO: que transforma os resultados da interação do corpo flutuante livre com as ondas do domínio da frequência para o domínio do tempo; · BAS: que resolve as equações de movimento de um navio amarrado. O desempenho do modelo BOUSS-WMH, em situações de grande não linearidade, foi analisado através da simulação de quatro casos de teste também simulados em laboratório. O BOUSS-WMH provou ser um modelo robusto capaz de representar a deformação da superfície livre de forma adequada, embora, em zonas com forte não linearidade, tenha apresentado algumas limitações, nomeadamente na formação de harmónicas de ordem superior à terceira. Verificou-se que os resultados numéricos tendiam a sobrestimar os valores da altura de onda em zonas pouco profundas. Para minorar estas limitações e tornar o modelo mais robusto, fiável e adequado para ser aplicado em casos reais, foram adicionados e implementados novos termos às equações do modelo BOUSS-WMH, nomeadamente, a reflexão parcial, o atrito de fundo e a rebentação (fenómenos físicos inerentes às águas pouco profundas e zonas confinadas). A reflexão parcial foi implementada a partir da adição de um termo de viscosidade na equação de conservação da quantidade de movimento. O modelo com reflexão parcial foi aplicado a dois casos de teste, sendo um deles um caso real (Porto de Vila do Porto, ilha de Santa Maria, Açores), e os resultados foram comparados com medições em ensaios em modelo físico. Verificou-se que a implementação da reflexão parcial diminui em 44% o erro médio quadrático face à simulação com fronteiras totalmente refletoras. O atrito de fundo foi implementado a partir da adição de um termo representativo da tensão tangencial de fundo à equação de conservação da quantidade de movimento. O modelo com atrito de fundo foi aplicado a dois casos de teste, sendo um deles um caso real (Praia de Faro). Verificou-se que a introdução do atrito de fundo dissipa energia como pretendido e reduz as instabilidades numéricas. A rebentação foi implementada com a introdução de um termo de viscosidade turbulenta. Dois critérios distintos foram introduzidos para definir o início e o final da rebentação: a) FSA, baseado na aceleração da elevação da superfície livre; b) RTFN, baseado no número Froude relativo da cava. O modelo com rebentação foi aplicado a três casos de teste estudados em laboratório. A comparação dos resultados do modelo com as medições dos ensaios físicos permite dizer que, de um modo geral, o modelo numérico simula muito bem a localização da rebentação, bem como a dissipação de energia a ela associada. O critério de rebentação baseado no método de RTFN tende a sobrestimar a altura das ondas, mas apresenta índices de concordância maiores do que os obtidos com o critério FSA. A vantagem deste método reside no menor número de parâmetros a calibrar. Os resultados alcançados foram muito bons, dada a complexidade do fenómeno de rebentação das ondas e a simplicidade dos termos utilizados na sua modelação. O gerador GMALHA também foi alvo de melhoramentos nos algoritmos de geração, de forma a possibilitar a existência de ilhas no interior do domínio de cálculo. O modelo numérico WAMIT® foi desenvolvido para aplicações em mar aberto sem muitas estruturas refletoras próximas do navio. Todas as estruturas devem ser discretizadas, o que aumenta exponencialmente o esforço computacional exigido, e são obrigatoriamente totalmente reflectoras. Ora esta é uma limitação importante quando se está no interior de um porto, primeiro devido às dimensões e depois devido às fronteiras parcialmente refletoras. Assim, o modelo WAMIT® foi modificado de modo a incluir as características das ondas modeladas previamente com um dos modelos de propagação. Foram desenvolvidas duas novas rotinas HASK_D e HASK_B, respetivamente para o modelo linear DREAMS e para o modelo não linear BOUSS-WMH. Estas rotinas e as modificações ao modelo WAMIT® foram validadas com a aplicação a casos simples onde o modelo WAMIT® original também podia ser aplicado. A presença de um campo de ondas difratadas pela presença de uma estrutura fixa foi simulada com sucesso. Existem diferenças pouco significativas, principalmente nas altas frequências. Uma explicação para estas diferenças relaciona-se com o facto de que as ondas com períodos baixos apresentam maiores instabilidades numéricas à medida que diminui o número de pontos por comprimento de onda na malha de elementos finitos. Com o intuito de facilitar o tratamento da informação, que, num estudo deste género, tem um volume e complexidade consideráveis, foram desenvolvidas interfaces para cada um dos modelos e estes foram acoplados numa ferramenta integrada SWAMS Simulation of Wave Action on Moored Ships. A ferramenta SWAMS facilita a execução dos modelos numéricos e a interligação entre eles é simplificada e automatizada. Finalmente, a ferramenta SWAMS foi validada ao ser aplicada a dois casos reais (Porto de Leixões e Porto de Sines). O primeiro caso simulado foi o de um navio amarrado no Terminal 3 do Porto de Leixões. Os resultados de ensaios em modelo físico foram utilizados para validar o SWAMS. Foi possível identificar, através das simulações numéricas, que alguns parâmetros, necessitavam de ser calibrados. Constatou-se que, uma análise de sensibilidade, não só aos parâmetros, mas também a pequenas variações nas caraterísticas das ondas, deve sempre acompanhar um estudo desta natureza. Verificou-se que os resultados numéricos, obtidos com o SWAMS, são muito semelhantes aos ensaios físicos, em termos de períodos e amplitudes das oscilações dos movimentos e das forças. O erro relativo das forças máximas no sistema de amarração é, salvo raras exceções, muito baixo. O amortecimento do navio, devido ao sistema de amarração, é bem simulado pelo SWAMS. A comparação dos resultados do SWAMS com os que se obteriam utilizando o modelo WAMIT® original, com uma parede vertical junto ao navio, mostra uma melhoria muito significativa. Confirmou-se que a representação física das fronteiras do porto e da sua envolvente influenciam os resultados obtidos e permitem obter uma maior aproximação à realidade. Concluiu-se ainda que a resposta de um navio amarrado no interior de um porto pode ser subestimada se não forem consideradas todas as transformações lineares e não lineares das ondas inerentes ao facto de estarem confinadas entre fronteiras refletivas e praias onde a profundidade é progressivamente decrescente. O segundo caso simulado foi o de um navio amarrado no Terminal XXI do Porto de Sines. Foi estabelecido o regime de agitação em frente ao molhe leste a partir dos registos na boia Sines1D transferidos com o modelo numérico SWAN. Foram analisadas as condições de agitação ao longo do cais acostável para 3 alternativas (alt1, alt2 e alt3) da configuração do quebra-mar que protege o Terminal. Analisaram-se os movimentos de um navio amarrado no posto 1 e forças no sistema de amarração para essas alternativas. Utilizou-se o modelo BOUSS-WMH para propagar o estado de agitação verificado ao largo (medido na boia) num dia em que foram relatados problemas de movimentos excessivos de navios. Verificou-se que as alterações propostas, apesar de diminuírem a agitação no seu interior, levam a um aumento das forças no sistema de amarração do navio. Desta forma, o que parece ser uma medida para reduzir a agitação marítima no interior do porto, tem o efeito contrário devido a fenómenos ressonantes e consequente amplificação das alturas de onda. Foi também efetuado um estudo de ressonância com ondas longas. Analisaram-se alguns dias específicos em que ocorreram problemas de movimentos excessivos e cabos partidos nos navios. Os períodos medidos no marégrafo (instalado próximo ao posto1) naqueles dias coincidem com os períodos de ressonância da bacia do Terminal XXI obtidos pelo modelo numérico DREAMS, o que permite intuir que a ressonância das oscilações da superfície livre é o fenómeno que causa a maioria dos problemas operacionais e de segurança neste Terminal. Para verificar esta assunção fizeram-se simulações do comportamento do navio amarrado, sujeito a um conjunto de ondas longas. Comparou-se a força máxima obtida nas amarras. Verificou-se que existem gamas de frequências que podem ser excitadas e que provocam a ressonância do sistema navio+amarração. Concluiu-se que apenas uma análise integrada permite identificar todas frequências suscetíveis de causar problemas aos navios amarrados.
Ano: 2015
Autor(es): Pinheiro, L.
Keywords: Elementos finitos; Navios amarrados; Propagação de ondas; SWAMS; Forças de difração; Modelos numéricos; Portos
Info
Modelação Numérica da Rebentação das Ondas. Sistema Integrado de Modelação da Agitação Marítima
Esta dissertação divide-se em duas partes principais, uma dedicada ao desenvolvimento e validação de um novo modelo numérico para a propagação de ondas fracamente não lineares com a inclusão da dissipação de energia por rebentação, e uma dedicada ao desenvolvimento de um sistema integrado de modelação da agitação marítima em zonas costeiras e portuárias, GUIOMAR, para a utilização simplificada de modelos de propagação de ondas e para o apoio à tomada de decisão em estudos de engenharia costeira (quer correntes, quer situações de emergência). Na primeira parte, as equações de Beji e Nadaoka (1997a,b), são extendidas de forma a incluírem dissipação de energia por rebentação, através da consideração das tensões de Reynolds na equação da conservação da quantidade de movimento e da dedução de uma formulação alternativa da equação não linear de declive suave dependente do tempo. O modelo desenvolvido neste trabalho é aplicado a três testes de ensaios em modelo físico, que abrangem praias de declive constante e um perfil barra-fossa. Os testes efectuados permitiram seleccionar o critério de rebentação e definir regras para a determinação dos valores para as condições críticas de início e de fim da rebentação, calibrar o valor a atribuir ao parâmetro dos termos dissipativos e estabelecer regras para a sua definição, assim como para avaliar o desempenho do modelo. Foram obtidos bons resultados, embora o empolamento da onda tenha sido subestimado. Verificou-se uma estreita relação entre o valor a utilizar para a condição crítica de início da rebentação e a declividade da onda à entrada do domínio de cálculo, e entre o valor óptimo para o parâmetro dos termos dissipativos e o número de Ursell à entrada do domínio. Na segunda parte, apresenta-se a estrutura do sistema GUIOMAR, assim como as interfaces suas constituintes. O sistema GUIOMAR permite a utilização simplificada de modelos de agitação marítima, incluindo a construção, manipulação e visualização de dados e resultados. Estes factores contribuem para a sua afirmação como uma ferramenta de apoio à tomada de decisão em estudos de engenharia costeira e portuária. Foca-se também a avaliação das variabilidades de origem geográfica nos resultados dos modelos, nomeadamente as associadas à escala e resolução dos dados batimétricos utilizados, aos métodos de interpolação mais comuns e à subjectividade inerente à definição das linhas de costa. Da análise do comportamento dos modelos de agitação marítima constatou-se a necessidade de ter em atenção no respectivo estudo, aos dados de batimetria utilizados e às interpolações a que se recorre. São delineadas sugestões/recomendações para um futuro utilizador do sistema GUIOMAR aquando da utilização de métodos de interpolação.
Ano: 2010
Autor(es): Zózimo, A. C.
Keywords: Zonas portuárias e costeiras; Variabilidades de origem geográfica; Sistema integrado; Sistema de informação geográfica; Modelação numérica da rebentação das ondas; Equação não linear de declive suave dependente do tempo
Info
Contribution to the design of Multi-Functional Artificial Reefs
Portugal is one of many countries in the world that suffers from coastal erosion. Conventional ways of protecting a coastline appear to entail some disadvantages. An innovative and interesting way of protecting a local coastal zone by means of multifunctional artificial reefs avoids some of them. A multi-functional artificial reef is a submerged breakwater which, besides the helping to protect the local coastline, can offer other purposes; in particular, it may enhance the surfing possibilities and the environmental value of the local area. The structure has several positive side-effects: first, it provides an unimpaired visual amenity; second, it offers tourist and economic benefits by improving the surfing conditions; third, it can enhance the environmental value of the area where it is built, and fourth, with a proper design the down drift erosion can be minimal. An optimal reef design for the Leirosa beach, located to the south of Figueira da Foz, midway along the Portuguese West Atlantic coast, is investigated. In order to achieve this optimal design several steps were conducted. A preliminary design, as a result of a theoretical study, achieved step by step, is proposed for a multi-functional artificial reef making use of the theory and of the state of the art. The proposed reef geometry is used as initial design in the numerical and physical tests, which were executed to analyze the capacity of a multi-functional reef breakwater to protect the local coastline of Leirosa, Portugal, and to increase the local surfing possibilities. Further, a physical and a numerical 2DV study have been executed to get insight in the influence of the length of the reef and in the submergence on the Iribarren number, which is an indication for the breaker type. In this study, also the optimum height for the reef has been defined. Subsequently, in order to be able to investigate the three design parameters: the reef angle, the geometry of the reef (with or without a platform) and the horizontal dimensions in 2DH for the optimal geometry, the Boussinesq-type COULWAVE model was validated; finally, a 2DH numerical study has been conducted with COULWAVE to define the best values for these parameters. In terms of surfability, and for the conditions of the local coastline of Leirosa, the following values for the main parameters were found: a reef angle of 66°, a structure height of 3.20 m, a reef geometry composed by a delta without platform, a reef submergence of 1.50 m and a structure seaward slope of 1:10. The calibration of the numerical model COULWAVE has shown that it can be used very well to simulate the hydrodynamics around an MFAR. However, improvements are recommended on the actual version of COULWAVE. These improvements include mainly the introduction of bottom porous structures. Even though the mean velocity fields give an indication about the sediment transport, they are not sufficient to get a deep insight about the influence of an MFAR on the morphology around the structure. For a proper design of the reef, particularly for the protection of a local coastline, a morphological study has to be executed. / Portugal é um dos muitos países no mundo que sofre os efeitos adversos da erosão costeira. É sabido que as formas convencionais de protecção costeira apresentam algumas desvantagens. Uma forma particularmente interessante de proteger ou contribuir para a protecção local de um troço da zona costeira, minimizando algumas das desvantagens das estruturas tradicionais, é através da construção de recifes artificiais multi-funcionais. Um recife artificial multi-funcional é um quebra-mar submerso construído com objectivos de ajudar a proteger localmente a zona costeira e oferecer outras valências, nomeadamente, aumentar as possibilidades locais para a prática de surf e contribuir para a valorização ambiental da região. Um recife artificial com estas características apresenta diversos aspectos positivos. Com efeito, esta estrutura: (1) não tem qualquer impacto visual negativo; (2) oferece os benefícios económicos resultantes da atracção turística, ao melhorar as condições locais para práticas de surf e/ou outros desportos náuticos (mergulho e pesca); (3) permite aumentar o valor ambiental da região, e (4) com um projecto adequado permite reduzir ao mínimo os efeitos adversos da erosão local ou prolongar mesmo a praia por efeito de tômbolo. Neste trabalho são investigados os parâmetros característicos de um recife artificial multi-funcional, tendo como caso de estudo um troço da zona costeira da Leirosa, situado a cerca de 15 km a sul da Figueira da Foz, Portugal. Para obter as características óptimas da estrutura a construir foram realizados vários estudos ao longo de diversas etapas. Como resultado do estado da arte e de um estudo teórico, realizado passo a passo, é proposta uma geometria preliminar de recife artificial multi-funcional. Esta geometria preliminar do recife é em seguida utilizada como projecto inicial de diversos testes em modelo numérico e em modelo físico para analisar a sua capacidade na protecção da praia e do cordão dunar da Leirosa e, em simultâneo, analisar as possibilidades locais para a prática de surf. Além dos testes realizados em modelo físico, foi efectuado um estudo numérico utilizando o modelo 2DV COBRAS-UC para obter informações sobre a influência do comprimento do recife e da submersão do mesmo no número Iribarren, sendo este um parâmetro que fornece uma boa indicação do tipo de rebentação a esperar. Neste estudo foi igualmente investigada a altura ideal para o recife. Posteriormente, procedeu-se à validação de um modelo numérico 2DH do tipo Boussinesq, o modelo COULWAVE, tendo como objectivo analisar a influência de três parâmetros de projecto com particular desenvolvimento no plano horizontal: o ângulo do recife, a geometria do recife (com ou sem plataforma) e as suas dimensões horizontais. Uma vez validado, foi este modelo numérico utilizado para analisar a influência daqueles parâmetros e identificar os seus valores mais adequados para a definição de uma geometria optimizada do recife. Em termos de características para a prática de surf, e para as condições locais do litoral da Leirosa, foram identificados os seguintes valores para os principais parâmetros: uma estrutura de recife com ângulo de 66º, altura de 3.20 m e uma geometria composta por um delta sem plataforma, uma submersão do recife de 1.50 m e um declive de barlamar da estrutura de 1:10. A calibração do modelo numérico COULWAVE mostrou que este pode ser usado com sucesso para simular a hidrodinâmica em torno de um recife artificial multi-funcional. No entanto, recomendam-se melhorias na actual versão deste modelo. Tais melhorias incluem principalmente a possibilidade de modelação com fundos porosos. Embora os campos da velocidade média forneçam uma primeira indicação sobre o transporte de sedimentos, esta informação não é por si só suficientemente profunda para obter conclusões definitivas quanto à influência de uma estrutura com estas características sobre a morfologia local. Para uma concepção mais adequada da estrutura final do recife, em particular para efeitos de protecção costeira, deverá ser elaborado um estudo morfodinâmico.
Ano: 2009
Autor(es): Voorde, M.
Info
Transformações Não-Lineares De Ondas Marítimas Em Zonas Portuárias. Análise pelo Método dos Elementos Finitos. Teses e programas de investigação do LNEC
N/A
Ano: 2003
Número Páginas:
400 p.
Autor(es): Fortes, C. J. E. M.
Info
Modelação Estocástica Numérica e Física da Agitação Marítima
N/A
Ano: 2002
Número Páginas:
434 p.
Autor(es): Capitão, R.
Info
Transformações Não-Lineares De Ondas Marítimas Em Zonas Portuárias. Análise pelo Método dos Elementos Finitos
N/A
Ano: 2002
Número Páginas:
400 p.
Autor(es): Fortes, C. J. E. M.
Info
Modelação Estocástica Numérica e Física da Agitação Marítima
N/A
Ano: 2001
Número Páginas:
434 p.
Autor(es): Capitão, R.
Info
Transformações Não-Lineares De Ondas Marítimas Em Zonas Portuárias. Análise pelo Método dos Elementos Finitos
N/A
Ano: 2001
Número Páginas:
400 p.
Autor(es): Fortes, C. J. E. M.
Info
Interacción de ondas y grupos de ondas con estructuras de protección de costas
N/A
Ano: 1999
Número Páginas:
257 p.
Autor(es): Neves, M. G.
|
Dissertações de Mestrado
Info
Verificação de Fórmulas para a Evolução da Erosão em Quebra mares de Taludes
N/A
Ano: 2010
Número Páginas:
128.
Autor(es): Lemos, R.
Info
Controlo de um gerador de ondas hidráulicas em canal com absorção activa
Esta dissertação aborda o problema da absorção activa de ondas hidráulicas reflectidas em canal. Para resolver problemas de engenharia costeira é comum os laboratórios de hidráulica marítima recorrerem a ensaios experimentais em modelos físicos. Um dos problemas associados à modelação física de ondas hidráulicas em canal é a presença de ondas re-refletidas. Na natureza o mar constitui uma fronteira aberta que dissipa as ondas reflectidas pela costa, em canal essas ondas reflectidas podem gerar ondas rereflectidas quando incidem na pá do gerador de ondas e se propagam novamente para as estruturas em ensaio. O problema da re-reflexão pode ser mitigado recorrendo à absorção activa, isto é, utilizando em simultâneo o gerador para gerar a onda pretendida e uma onda que cancela a onda re-reflectida. Neste sentido, são estudados e implementados modelos de absorção activa de ondas, utilizando o projecto de filtros digitais não-recursivos. Os filtros processam os sinais provenientes de duas sondas de condutância e sintetizam um sinal que, adicionado ao sinal de referência para o gerador, dá origem ao cancelamento das ondas re-reflectidas. Parte importante do trabalho foi a implementação de um método de absorção activa de ondas, o que requereu a remodelação de uma instalação existente. Para este efeito foi instalado um sistema de geração de ondas hidráulicas com accionamento por motor síncrono de magnetos permanentes controlado em posição, bem como um sistema de aquisição de sinal com capacidade de controlo em tempo real. Foi necessária uma cuidada modelação e identificação da instalação bem como uma adequação do método à dinâmica do actuador e às características específicas do Canal. Entre outras contribuições acham-se o pré-processamento dos sinais de comando, correcções adicionais nos filtros FIR e o desenvolvimento de um simulador para testes preliminares do sistema de controlo. Os resultados indicam que, com uma boa calibração e um controlo adequado, é possível com este método implementado absorver ondas rerefletidas em cerca de 70%.
Ano: 2009
Autor(es): Guilherme, L.
Keywords: Projecto de filtros fir; Sondas de condutância; Absorção activa; Propagação em canal; Ondas hidráulicas; Geradores electromecânicos de ondas
Info
Um método de elementos finitos para a discretização das equações de BOUSSINESQ
Nesta dissertação é apresentado um modelo de elementos finitos baseado nas equações de Boussinesq estendidas por Nwogu [60], BOUSSiw (versão unidimensional e bidimensional). Trata-se de um modelo especialmente indicado para a propagação de ondas não lineares e dispersivas que permite reproduzir alguns dos processos mais importantes envolvidos na propagação de ondas marítimas em regiões costeiras: a difracção, a refracção, a reflexão, o empolamento, a dispersão de frequência, a dispersão de amplitude e a geração de harmónicas. O modelo utiliza o pacote SPRINT (Berzins e Furzeland [14]) para a integração temporal e o método de Galerkin com uma malha não estruturada de elementos finitos triangulares para a discretização espacial. As condições de fronteira implementadas no modelo são a condição de reflexão total e a condição de radiação associada a uma zona absorvente. O modelo BOUSSiw resultou do aperfeiçoamento do modelo de elementos finitos de propagação de ondas, desenvolvido por Walkley [79]. Foram melhorados, neste trabalho, os aspectos relacionados com as oscilações numéricas, a geração e absorção de ondas no domínio de cálculo e a qualidade das malhas de elementos finitos utilizadas pelo modelo numérico. Assim, efectuou-se, no modelo BOUSSiw, a calibração do parâmetro de difusão artificial no domínio e nas fronteiras absorventes. Estabeleceu-se uma relação entre esse parâmetro de difusão artificial e as características da onda e da malha de elementos finitos. Implementou-se, também, uma nova condição de geração de ondas no interior do domínio por intermédio de uma função fonte (Wei et al. [82]). Esta nova condição de geração permite que as ondas reflectidas possam passar pela zona de geração e sair do domínio sendo absorvidas nas fronteiras absorventes. Para garantir a boa qualidade das malhas e o melhor desempenho do modelo foi desenvolvido um gerador automático de malhas de elementos finitos destinadas a modelos de propagação de ondas em zonas costeiras, designado por GMALHA. As malhas geradas têm refinamento local proporcional ao comprimento de onda e obedecem a critérios de qualidade, tais como: boa adaptabilidade às irregularidades da fronteira, forma dos triângulos o mais próxima possível da equilátera, valência dos nós igual a seis, variação suave do tamanho dos elementos e numeração dos nós da malha de modo a minimizar a largura de banda das matrizes. O desempenho deste gerador de malhas foi avaliado com dois casos de teste reais, observando-se, nestes casos, que a qualidade das malhas é boa e que o refinamento local permite reduzir o número de pontos das malhas e, consequentemente, os tempos de CPU necessários para gerar a própria malha, enquanto a renumeração dos nós permite diminuir a quantidade de memória utilizada pelos modelos numéricos assim como os tempos de CPU necessários para execução dos modelos numéricos. Foram também desenvolvidas interfaces com o utilizador para a construção dos ficheiros de dados e para a obtenção e visualização de resultados, tanto do modelo BOUSSiw como do gerador de malhas GMALHA. O modelo, com as alterações mencionadas foi validado e testado com casos de teste referidos na bibliografia, que simulam a propagação de ondas sobre um canal de profundidade constante (1D e 2D), sobre um quebra-mar submerso (Dingemans [18]) e sobre um baixio elíptico numa praia de inclinação constante (Berkhoff [13]). Finalmente, aplicou-se o modelo BOUSSiw a um caso de teste real: a propagação de ondas na bacia de adução da central termoeléctrica de Sines. Os resultados numéricos obtidos com este modelo foram comparados com os resultados de outros modelos numéricos e/ou experimentais. Em geral, verificou-se que o modelo simulou com precisão a propagação sobre fundos moderadamente inclinados e reproduziu bastante bem os efeitos não lineares (por exemplo, geração de harmónicas ou alterações na forma da onda) na propagação dessas ondas. No entanto, o modelo apresentou limitações em zonas onde os efeitos não lineares são significativos (águas muito pouco profundas), pois baseia-se nas equações de Nwogu que são deduzidas admitindo que os efeitos não lineares são da mesma ordem dos efeitos dispersivos e = O(m 2 ). Observaram-se também algumas oscilações numéricas no cálculo da elevação da superfície livre. Estas oscilações são controladas pelo valor do parâmetro de difusão artificial, o qual deve ser previamente calibrado de modo a não influenciar significativamente a solução numérica. O método da função fonte é eficaz na geração de ondas no interior do domínio de cálculo e, em geral, conduz a resultados numéricos mais próximos dos experimentais do que a geração de ondas na fronteira de entrada do modelo. Com este método, verificou-se também menor ocorrência de instabilidades numéricas. A aplicação do modelo ao caso real de propagação de ondas na bacia de adução da central termoeléctrica de Sines evidenciou capacidades de boa utilização em estudos de engenharia portuária e costeira.
Ano: 2007
Autor(es): Pinheiro, L.
Keywords: Geração de malhas de elementos finitos; Geração de ondas; Propagação de ondas; Modelo de elementos finitos; Equações de boussinesq
Info
Modelo de elementos finitos para a propagação e deformação de ondas irregulares em zonas costeiras
N/A
Ano: 2002
Número Páginas:
134 p.
Autor(es): Zózimo, A. C.
|
Relatórios
Info
Data Repository Rules. Deliverable 10.4
This report is part of HYDRALAB+ Work Package 10, which seeks to strengthen the coherence of experimental hydraulic and hydrodynamic research undertaken by the HYDRALAB+ partner organisations. It outlines the work carried out by Samui Design & Management Ltd, supported by HR Wallingford, in relation to the development of a data repository structure that can be adopted by participants of the HYDRALAB+ project.
Ano: 2018
Autor(es): Mendonça, A. C.; Fortes, C. J. E. M.; Neves, M. G.; Capitão, R.; Lemos, R.; Reis, M. T. L. G. V.
Keywords: Data from physical modeling; Zenodo; Data repository structure
Info
Data Storage Report. RECIPE Task 8.2: Overtopping events in breakwaters under climate change scenarios
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 and 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 the number and intensity of run-up/overtopping events and make the existing coastal/harbor 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. The research 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 enclosed dataset refers to the experimental work developed at LNEC within HYDRALAB+ and considers 2D damage and overtopping tests for a rock armor slope, with four different approaches to represent storms. Data of free surface elevation, overtopping and damage is presented.
Ano: 2018
Autor(es): Fortes, C. J. E. M.; Mendonça, A. C.; Lemos, R.; Neves, M. G.; Reis, M. T. L. G. V.; Capitão, R.
Keywords: Climate change; Overtopping; Data repository
Info
Facilitating the re-use and exchange of experimental data. Task 10.1 Critical review. D10.2 Critical Review of data flux between laboratory models, numerical models and field case studies
The HYDRALAB+ project is aimed at strengthening the coherence of experimental hydraulic and hydrodynamic research undertaken across its partner organisations. This report is D10.2 of the HYDRALAB+ project, entitled Critical Review. It is one of the outputs of Work Package 10 JRA3: Facilitating the Re-use and Exchange of Experimental Data. It examines the state of the art in a number of areas relating to HYDRALAB+ with particular attention given to: · data standards and protocols currently in use in the HYDRALAB+ community; · the flow of data between the three communities (laboratory modelling, numerical modelling and field case study); and · the effectiveness of the mechanisms in use for validation and verification of data.
Ano: 2018
Autor(es): Mendonça, A. C.; Fortes, C. J. E. M.; Neves, M. G.; Capitão, R.; Lemos, R.; Reis, M. T. L. G. V.
Keywords: Field data; Numerical modeling data; Physical modeling data; Data flux
Info
Facilitating the re-use and exchange of experimental data. Task 10.2 Data Standards and Licenses. D 10.3 Data Standards Report
The HYDRALAB+ project is aimed at strengthening the coherence of experimental hydraulic and hydrodynamic research undertaken across its partner organisations. This report is D10.3 of the HYDRALAB+ project, entitled Data Standards Report. It is one of the outputs of Work Package 10 JRA3: Facilitating the Re-use and Exchange of Experimental Data and is tasked with examining available data standards and licenses appropriate to the HYDRALAB+ domain and making recommendations for the uptake of proposed or selected standards, protocols and licenses. It has a wide scope and seeks to provide a comprehensive data management framework for the community.This includes guiding scientists into sensible choices for data formats, the provision of sufficientsupporting information describing data outputs, community vocabularies in particular for parameternames and units, appropriate licenses and suitable embargo periods for experiment results.
Ano: 2018
Autor(es): Mendonça, A. C.; Fortes, C. J. E. M.; Neves, M. G.; Capitão, R.; Lemos, R.; Reis, M. T. L. G. V.
Keywords: Data management options; Experimental data; Data formats
Info
Protocols for representing variability and unsteadiness in flume facilities. Deliverable Number 8.2
This deliverable is related to task 8.2 Innovative approaches for representing variability and unsteadiness in flume facilities. The objectives of the task were to develop and test new protocols for reproducing the variability and unsteadiness associated with changes in the frequency and magnitude of extreme events driven by climate change. The strategy was to model experimentally the likely variations in wave and current forcing that will result from climate change. For ice/structure interactions, there was also the need to represent the variability of ice properties under changing conditions forced by climate change. These new protocols were required to have Europes experimental facilities able to fully capture the variability of anticipated wave, current and ice dynamics, so that they can ultimately reproduce and quantify the (often non-linear) impacts on system response and trajectories of change.
Ano: 2018
Autor(es): Mendonça, A. C.; Fortes, C. J. E. M.; Lemos, R.; Capitão, R.; Neves, M. G.; Reis, M. T. L. G. V.
Keywords: Extreme events; Climate change; Variability in flume facilities
Info
Sistema de previsão, alerta e gestão de riscos causados pela agitação marítima - Relatório inicial Arquitetura e características gerais do sistema para os portos de Madalena do Pico, São Roque do Pi
Neste relatório inicial são apresentadas a arquitetura e as caraterísticas gerais dos protótipos do sistema de previsão, alerta e gestão de riscos causados pela agitação marítima para os portos de Madalena do Pico, São Roque do Pico e Praia da Vitória. Os três protótipos em desenvolvimento têm por base uma arquitetura semelhante, com características distintas, nomeadamente no que respeita à localização dos dados de base, às malhas computacionais utilizadas e às características físicas das fronteiras, tanto no plano horizontal (interface terra-mar), como no vertical (batimetria dos fundos). Caracteriza-se o layout geral dos portos, bem como a sua morfologia e operabilidade.
Ano: 2018
Autor(es): Pinheiro, L.; Fortes, C. J. E. M.; Reis, M. T.; Poseiro, P.
Keywords: Porto de Praia da Vitória; Porto de São Roque do Pico; Porto de Madalena do Pico; Agitação marítima; Alerta e gestão de riscos; Sistema de previsão
Info
ANÁLISE TEMPORAL DE REGISTOS DA ELEVAÇÃO DA SUPERFÍCIE LIVRE E DE VELOCIDADE EM ENSAIOS EXPERIMENTAIS
N/A
Ano: 2014
Número Páginas:
107p.
Autor(es): Ramos, A.; Gabriel. S.; Simão, J.; Passarinho, A.; Lemos, R.; Fortes, C. J. E. M.
Info
RADE 8th Experience on Remote Access - 16th December 2013
N/A
Ano: 2014
Número Páginas:
27p.
Autor(es): Lemos, R.; Fortes, C. J. E. M.; Capitão, R.
Info
RADE Second Experience on Image Streaming and Remote Visualization of Data Acquisition Using Remote Access
N/A
Ano: 2014
Número Páginas:
56p.
Autor(es): Passarinho, A.; Ramos, A.; Simão, J.; Lemos, R.; Capitão, R.; Fortes, C. J. E. M.
Info
Relatório do levantamento de perfis morfológicos do sistema praia-duna da Costa da Caparica, entre Cova do Vapor e Ribeira Foz do Rego 29 e 30 de abril de 2014
N/A
Ano: 2014
Número Páginas:
78p.
Autor(es): Poseiro, P.; Capitão, R.; Fortes, C. J. E. M.; Silva, S.; Ferreira, J.
|
|
|
Outros
Info
Avaliação da Estabilidade do Quebra-Mar Destacado do Porto Inglês (Ilha do Maio
Realização de ensaios em modelo físico reduzido 3D para a avaliação da estabilidade do quebra-mar destacado do Porto Inlgês, Maio, Cabo-Verde
Ano: 2023
Autor(es): Neves, M. G.; Pinheiro, L.; Silva, L. G.; Costa, C.E.B.C.; Lemos, R.; Fortes, C. J. E. M.; Soares, R. E.
Info
Physical modelling of wave-induced plant drag coefficient
N/A
Ano: 2019
Autor(es): Reis, R.; Suzuki , T.; LUBBERS, B.; Fortes, C. J. E. M.; Pires Silva, A.
Keywords: Flume experiments; Wave propagation; Plant flexibility; Vegetation
Info
Evaluation of wave overtopping consequences for risk assessment using ANP methodology
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.
Ano: 2016
Autor(es): Lourenço, I.; Santos, J. A.; Fortes, C. J. E. M.; Reis, M. T. L. G. V.; Poseiro, P.; Craveiro, J.
Keywords: Praia da Vitória port; Analytic Network Process (ANP); Risk; Wave overtopping
Info
Sistema de alerta para a navegação em portos
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 Características da Agitação Marítima; II Comportamento de navios amarrados; II Avaliação do risco e IV - Sistema de Alerta. O sistema está a ser desenvolvido e implementado numa plataforma gráfica Web. Nesta comunicação faz-se a descrição dos módulos do sistema SWAMS_ALERTA, de previsão e alerta do risco associados ao estacionamento de navios em zonas portuárias e ilustra-se a primeira aplicação deste sistema: ao porto de Praia da Vitória.
Ano: 2016
Autor(es): Pinheiro, L.; Lopes, P.; Fortes, C. J. E. M.; Santos, J. A.
Keywords: Navios amarrados; Riscos; Sistema de previsão e alerta
CONSTRUÇÃO DA EXPANSÃO DO PORTO DE SAL-REI 1ª FASE (ILHA DA BOAVISTA CABO VERDE) Ensaios bidimensionais em modelo reduzido Parecer Técnico
Info
Definição da Geometria para um Recife Artificial Multifuncional em Leirosa (Poster)
N/A
Ano: 2010
Número Páginas:
1.
Autor(es): Neves, M. G.; Antunes do Carmo, J.
Editor: Gestão Costeira: Vulnerabilidades e Riscos na Região Centro
Info
Probabilistic Assessment of Hazards from Overtopping of Seawalls in Urban Environments: Annual Report of pOST-dOCTORAL rESEARCH
N/A
Ano: 2005
Autor(es): Reis, M. T. L. G. V.
Info
Guidelines and Recommendations for River Information Services - PIANC
N/A
Ano: 2004
Autor(es): J.A Covas
Info
Porto Santo Island. Wave Characterization and propagation. poster apresentado ao International Coastal Symposium (ICS 04)
N/A
Ano: 2004
Autor(es): Fortes, C. J. E. M.
Info
Probabilistic Assessment of Hazards from Overtopping of Seawalls in Urban Environments: Annual report of Post-Doctoral Research.
N/A
Ano: 2004
Autor(es): Reis, M. T. L. G. V.
|