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A RANS-based Numerical Model to Simulate Overtopping-type Wave Energy Converters Integrated into Breakwaters
This study aims to validate a numerical model based on Reynolds-averaged Navier
Ano: 2023
Número Páginas:
420
Autor(es): Teixeira, P.; Didier, E.
Revista: International Journal of Offshore and Polar Engineering
Editor: IJOPE
Volume:
Vol 33 Nº 4.
Keywords: Turbulence models; Numerical wave flume; RANS; Wave energy; Overtopping wave energy converter
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An Early Warning System for Coastal Risks Assessment
Storms impacting sandy coastal areas produce hazards such as erosion and overwash that, in turn, promote risk to life and property damage in occupied areas. Coastal damage and risks willincrease in the future not only in association with climate change but also due to the growinghuman occupation in coastal areas (van Dongeren et al., 2018). Since the threatened coastal areas are often densely populated, there is a need to implement measures to prevent risks. One of such measures is the use of Early Warning Systems (EWS) that anticipate expected risks and, therefore, work as management tools to minimize or avoid disaster. This work presents the basis of an EWS prototype to alert about the potential consequences of overwash/overtopping and erosion induced by storms, in coastal areas.
Ano: 2023
Autor(es): Reis, M. T. L. G. V.; Fortes, C. J. E. M.; Zózimo, A. C.; Ferreira, A. M.; Garzon, J.L.; Ferreira, Ó.
Editor: World Scientific
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Conceptual and quantitative categorization of wave
Beaches combined with sloping structures are frequently the frst element of defense to protect urban areas from the impact of extreme coastal fooding events. However, these structures are rarely designed for null wave overtopping discharges, accepting that waves can pass above the crest and threat exposed elements in hinterland areas, such as pedestrians, urban elements and buildings, and vehicles. To reduce risks, Early Warning Systems (EWSs) can be used to anticipate and minimize the impacts of fooding episodes on those elements. A key aspect of these systems is the defnition of non-admissible discharge levels that trigger signifcant impacts. However, large discrepancies in defning these discharge levels and the associated impacts are found among the existing methods to assess foodings. Due to the lack of standardization, a new conceptual and quantitative four-level (from no-impact to high-impact) categorization of food warnings (EW-Coast) is proposed. EW-Coast integrates and unifes previous methods and builds on them by incorporating feld-based information. Thus, the new categorization successfully predicted the impact level on 70%, 82%, and 85% of the overtopping episodes afecting pedestrians, urban elements and buildings, and vehicles, respectively. This demonstrates its suitability to support EWSs in areas vulnerable to wave-induced fooding.
Ano: 2023
Autor(es): Zózimo, A. C.; Fortes, C. J. E. M.; Ferreira, A. M.; Reis, M. T. L. G. V.; Ferreira, O.; Garzon, J.L.
Revista: Scientific Reports
Editor: Communications Engineering
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Damage Evolution in Physical Scale Model Tests of a Stretch of the Breakwater of Peniche Harbour.
During physical scale model tests of rubble mound breakwaters, the assessment of the eroded volume of the armour layer subjected to incident sea waves can be determined from consecutive surveys of the surface of the armour layer after each test run. This enables one to assess the damage level of the struc ture by comparing erosion profiles and by the eroded volume between consecutive surveys of the tested section. The present study aimed to evaluate the damage evolu tion of a section of the Peniche harbour west breakwater, whose armour layer is made of tetrapods, A dimensionless damage parameter was computed, based on the eroded volume at the end of each test. The test program consisted of three test series (A, B and C) with different durations and wave conditions sequences, considering the low-water level (water depth of 0.20 m at the toe of the structure) and high-water level (0.24 m) and sea states with peak periods Tp = 1.70 s and Tp = 1.98 s and significant wave heights, Hm0, ranging between 0.12 m and 0.19 m. The model was built and operated according to Froude
Ano: 2023
Autor(es): Mendonça, A. C.; Santos, J. A.; Fortes, C. J. E. M.; Lemos, R.
Editor: Rilem
Keywords: 3D surface model; Position sensor; Damage evolution; Breakwater
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Damage Evolution Prediction during 2D Scale-Model Tests of a Rubble-Mound Breakwater: A Case Study of Ericeira
Melby presents a formula to predict damage evolution in rubble-mound breakwaterswhose armour layer is made of rock, based on the erosion measured in scale-model tests and thecharacteristics of the incident sea waves in such tests. However, this formula is only valid for armourlayers made of rock and for the range of tested sea states. The present work aims to show howthe Melby methodology can be used to establish a similar formula for the armour layer damageevolution in a rubble-mound breakwater where tetrapods are employed. For that, a long-durationtest 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 damageparameter values measured in the experiments are lower than those predicted by the formulationfor rock armour layers. New ap and b coefficients for the Melby formula for the tested armour layerwere established based on the minimum root mean square error between the measured and thepredicted damage. This work shows also that it is possible to assess the damage evolution in scale model tests with rubble-mound breakwaters by computing the eroded volume and subsequently, thedimensionless damage parameter based on the equivalent removed armour units.
Ano: 2023
Autor(es): Fortes, C. J. E. M.; Santos, J. A.; Lemos, R.
Revista: Modelling
Editor: MDPI
Keywords: Position sensor; Damage evolution; Rubble-mound breakwater
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Determination of Wave Run-Up Through the TimesTack Methology and hrough a Resistive Wave Gauge. a Comparative Analysis
The objective of this work is the comparison of two methodologies used for run-up measurements in a two-dimensional physical model, which represented the protection breakwaters of the Peniche and Ericeira
Ano: 2023
Autor(es): Rito, J.; Andriolo, U.; Fortes, C. J. E. M.; Fontes, R.; Lemos, R.
Editor: Reterm
Keywords: Breakwater; Physical model; RimeStack; Video analysis; Run-up
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Development of a Bayesian networks-based early warning system for wave-induced flooding
Coastal flooding prediction systems can be an efficient risk-reduction instrument. The goal of this study was to design, build, test, and implement a wave-induced flooding early warning system in urban areas fronted by sandy beaches. The system utilizes a novel approach that combines Bayesian Networks and numerical models (SWAN + XBeach) and was developed in two phases. In the development phase, firstly, the learning information was generated including the creation of oceanic conditions, modeling overtopping discharges, the haracterization of the associated im pacts (no, low, moderate and high) in pedestrians, urban components and buildings, and vehicles, and secondly, the Bayesian Networks were designed that surrogated the previously generated information. After their training, the conditional probability tables were created representing the foundation to make predictions in the operational phase. This methodology was validated for several historical events which hit the study area (Praia de Faro, Portugal), and the system correctly predicted the impact level of around 80% of the cases. Also, the predictive skills varied depending on the level, with the no and high impact levels overcoming the intermediate levels. In terms of efficiency, one simulation (deterministic) of coastal flooding for 72 h by running SWAN + XBeach operationally would take more than two days on a one-logical processor workstation, while the current approach can provide quasi-instantaneously predictions for that period, including probability distributions. Moreover, the two-working phase approach is very flexible enabling the inclusion of additional features such as social components representing a powerful tool for risk reduction in coastal communities.
Ano: 2023
Número Páginas:
19p..
Autor(es): Reis, M. T. L. G. V.; Pinheiro, L.; Ferreira, A. M.; Fortes, C. J. E. M.; Zózimo, A. C.; Ferreira, Ó.; Garzon, J.L.
Revista: International Journal of Disaster Risk Reduction
Editor: Elsevier
Volume:
Volume 96.
Keywords: Wave overtopping; Sandy beaches; Bayesian network; XBeach; Prediction system
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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.Em detalhe, as diferenças de volume entre os levantamentos inicial e
Ano: 2023
Autor(es): Ferrão, R.; MARTINS, R.; Fortes, C. J. E. M.; Mendonça, A.C.; Lemos, R.
Editor: LisWater
Keywords: Porosidade do manto; Kinect; Modelos tridimensionais de superfície; Modelo físico; Quebra-mar
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Implementation and Validation of SAFEPORT System at Sines Harbour
SAFEPORT safety system aims to daily reports to the Sines harbor administration, potential emergency situations regarding ships
Ano: 2023
Número Páginas:
215
Autor(es): Santos, J. A.; Fortes, C. J. E. M.; Gomes, A.; Pinheiro, L.
Revista: Defect and Diffusion Forum
Editor: Trans Tech Publications, Ltd.
Volume:
Vol. 427.
Keywords: Risk analysis; Moored ships; Wave propagation; SWAMS; SAFEPORT
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Implementation of the SWASH model into HIDRALERTA system
Early warning systems are an important tool for local authorities to detect emergency situations in advance and initiate the necessary safety measure. These systems often depend on numerical models to estimate wave overtopping in the affected areas. The SWASH model has shown to deliver good results in recent overtopping studies. The To-SEAlert project has the aim of increasing the efficiency, robustness and reliability of the HIDRALERTA early warning system. This study shows a first intent to implement the SWASH model to simulate wave overtopping for the Ericeira prototype. SWASH was implemented for one breakwater profile used to simulate the overtopping discharge and evaluate the associated risk levels. It was compared to the current approach used in HIDRALERTA, which resorts to a neural network trained with a physical modeling database, NN_OVERTOPPING2. Finally, both approaches were compared with previously analyzed video images of the breakwater. The results showed that SWASH generally overestimates overtopping and is not in good agreement with the video images. NN_OVERTOPPING2 has a better agreement with the video images. A possible reason for the overestimation might be the wave direction, which cannot be included in one-dimensional simulations in SWASH.
Ano: 2023
Número Páginas:
20-31pp..
Autor(es): Garzon, J.L.; Pinheiro, L.; Fortes, C. J. E. M.; Zózimo, A. C.; Manz, A.
Revista: Latin-American Journal of Computing
Editor: Zenodo
Volume:
Vol 10, nº 2.
Keywords: SWASH model; Risk reduction; Wave overtopping; Early warning system
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Comunicações
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Tools for the diagnosis and automated inspection of semi-submerged structures
N/A
Ano: 2003
Número Páginas:
8 p.
Autor(es): Silva, L. G.; Santos, J. A.; Neves, M. G.; Silvestre, C.; Oliveira, P.; Pascoal, A.
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Tools for the diagnosis and automated inspection of semi-submerged structures
N/A
Ano: 2003
Autor(es): Silva, L. G.; Santos, J. A.; Neves, M. G.; Silvestre, C.; Oliveira, P.; Pascoal, A.
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Validação de um modelo de propagação de ondas irregulares com rebentação DREAMS_CR_S
N/A
Ano: 2003
Autor(es): Zózimo, A. C.; Fortes, C. J. E. M.; Neves, M. G.
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Validação de um modelo de propagação de ondas irregulares com rebentação, DREAMS_CR_S
N/A
Ano: 2003
Número Páginas:
15 p.
Autor(es): Zózimo, A. C.; Fortes, C. J. E. M.; Neves, M. G.
Info
Verification of a Transfer methodology for sea wave data
N/A
Ano: 2003
Número Páginas:
10 p.
Autor(es): Capitão, R.; Fortes, C. J. E. M.; Carvalho, M. M.; Coli, A. B.
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An investigation on a time dependent nonlinear equation for wave propagation over gently varying depths using the finite element method
N/A
Ano: 2002
Número Páginas:
13 p.
Autor(es): Fortes, C. J. E. M.; Fernandes, J. L. M.; Santos, A. V.
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Análise comparativa da aplicação dos modelos DREAMS E DREAMS_ESPECTRAL
N/A
Ano: 2002
Número Páginas:
17 p.
Autor(es): Zózimo, A. C.; Fortes, C. J. E. M.; Neves, M. G.; Fernandes, J. L. M.
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Cross-shore long-wave propagation at Ria Formosa (Portugal)
N/A
Ano: 2002
Número Páginas:
13 p.
Autor(es): Santos, J. A.; Didier, E.; Neves, M. G.; Ferreira, Ó; Gil, L.; Matias, A. M.
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DREAMS_ESPECTRAL, the Ancão Inlet Case
N/A
Ano: 2002
Número Páginas:
10 p.
Autor(es): Zózimo, A. C.; Fortes, C. J. E. M.; Neves, M. G.; Fernandes, J. L. M.; Ferreira, Ó.
Info
Extreme wave regime propagation to Douro s mouth: analysis by the numerical models BACKTRACK-REFSPEC and SWAN
N/A
Ano: 2002
Número Páginas:
10 p.
Autor(es): Coli, A. B.; Santos, J. A.; Fortes, C. J. E. M.; Capitão, R.; Carvalho, M. M.
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Capítulos de Livros
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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
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Teses de Doutoramento
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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
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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
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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
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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.
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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
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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.
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Relatórios
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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
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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
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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
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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
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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
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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.
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Outros
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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.
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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
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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
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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.
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