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Evaluation of nonlinear numerical model performance on the wave propagation over a bar-trough profile beach
Knowing the vertical structure of particle velocity is very important for the sediment transportation study. Recentdevelopment of computer resources and high performance computing enable us to use numerical models withmore information in the vertical direction. In this paper, the performance of multi-layered Boussinesq model(COULWAVE) and RANS model (COBRAS-UC) on a bar-trough profile beach is examined. Results, in termsof wave heights computed by both models and the time series of the horizontal velocity (computed withCOBRAS-UC model) are compared with the experimental data collected by Okamoto et al. (2008) for the testcase with an incident wave of period T=1.5sec and height of H=8cm, in which the detailed vertical structure ofparticle velocity was measured. Both models can predict the wave height change very well until the wavebreaking initiates and specially COBRAS-UC model. However, it does not agree to the experimental data afterthe wave breaking initiation. The COBRAS-UC model calculates the horizontal velocity near the free surfacevery well, but it does not agree to the experimental data in the lower section of the water column.
Year: 2009
Number Pages:
formato electrónico.
Author(s): Okamoto, T.; Fortes, C. J. E. M.; Neves, M. G.
Keywords: Experimental work; Rans model; Boussinesq type models; Wave breaking
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Ferramenta de cálculo e análise do espraiamento em estruturas de enrocamento: caso de estudo praia de Vale do Lobo
Nesta comunicação, apresenta-se o estudo efectuado para a determinação doespraiamento e cotas de inundação numa estrutura de enrocamento existente napraia de Vale do Lobo, situada no Concelho de Loulé, na região do Algarve.Com base nas características da agitação marítima determinadas na praia juntoao pé da estrutura durante o ano de 1991, com o sistema GUIOMAR,considerando dois níveis de maré, procedeu-se ao cálculo do espraiamento sobrea estrutura. Para tal, recorreu-se às fórmulas empíricas de TAW (2002) e de vander Meer e Stam (1992). Determinaram-se, também, as respectivas cotas deinundação. Tal permitiu avaliar a influência do nível de maré nos valores deespraiamento encontrados, bem como das diferenças associadas à utilização dasduas formulações.
Year: 2009
Number Pages:
formato electrónico.
Author(s): Raposeiro, P.; Reis, M. T.; Fortes, C. J. E. M.
Keywords: Espraiamento; Praia de vale do lobo
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Final Rehabilitation of Sines West Breakwater: Physical and Numerical Modelling of Overtopping
The Port of Sines is located on the west coast of Portugal, sheltered by two breakwaters: thewest and the east breakwaters (Figure 1). Originally, the west breakwater was 2 km long indepths up to 50 m, protected by two armour layers of 400 kN dolosse on a 1:1.5 slope(Mettam, 1976). In February 1978, immediately after breakwater construction, a storm, with asignificant wave height of 8 m, damaged the breakwater armour layer in four different areas.One year later, a more severe storm caused failure of almost the entire armour layer andsuperstructure, leading to urgent repair works during the 1980s. The last rehabilitation workswere concluded in 1992.
Year: 2009
Number Pages:
formato electrónico.
Author(s): Reis, M. T.; Neves, M. G.; Hu, K.; Lopes, M. R.; Silva, L. G.
Keywords: Physical and numerical modelling; Sines
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GUIOMAR: desenvolvimentos recentes e aplicação ao caso de Sines
O conhecimento da agitação marítima é fundamental para o planeamento de intervenções e estudos costeiros, para simular os possíveis impactos ambientais de obras de engenharia e para a definição de procedimentos em situações de emergência. Os modelos numéricos de propagação de ondas, devido à sua rapidez, flexibilidade e gama de aplicação, contribuem de forma importante para os estudos costeiros. Apesar destas qualidades permitirem a simulação de diversos cenários de forma simplificada, os modelos exigem a utilização de grandes quantidades de dados e originam também grandes quantidades de resultados para cada caso em estudo.Os sistemas de informação geográfica permitem a organização e interpretação de grandes quantidades de informação, mostrando de forma rápida os padrões e tendências principais em qualquer processo de tomada de decisão.Neste âmbito tem vindo a ser desenvolvido o sistema GUIOMAR: Geo(Graphical) User Interface for cOastal and MARine modeling, um sistema integrado para a modelação da agitação marítima, aplicado à zona costeira portuguesa e que inclui todas as funcionalidades de um SIG.A versão actual do sistema foi desenvolvida em linguagem VBA (Visual Basic for Applications) para o ArcGIS9.0TM. O sistema GUIOMAR tem 3 componentes principais: (i) um software comercial de SIG; (ii) uma interface com o utilizador que é responsável pela comunicação entre o utilizador e o sistema; (iii) um conjunto de modelos de propagação de ondas, com diferentes domínios de aplicação: REF/DIF 1(Dalrymple e Kirby, 1991), REF/DIF S(Kirby e Ozkan, 1994), FUNWAVE 1D e 2D (Kirby et al., 1998), DREAMS (Fortes, 2002) e SWAN (Booij et al., 1999); Inclui também um programa de construção de malhas não estruturadas para os modelos numéricos, GMALHA (Pinheiro et al., 2006).O trabalho apresenta numa aplicação do sistema GUIOMAR ao Porto de Sines na qual foram testados os desenvolvimentos mais recentes do sistema, como é o caso da acoplagem dos modelos de propagação de ondas DREAMS e SWAN através da interface do GUIOMAR. Para tal, foi efectuada uma caracterização intensiva do Porto de Sines para o cálculo dos coeficientes de reflexão a aplicar no modelo DREAMS. O resultado final deste trabalho foi a caracterização do regime de agitação marítima dentro e fora do porto de Sines através da utilização dos procedimentos implementados no sistema GUIOMAR.
Year: 2009
Keywords: Sines
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GUIOMAR: Geo(graphical) User Interface for cOastal and MARine Modeling. Wave regime at Sines
GUIOMAR is an integrated system for coastal engineering modeling, developed with a commercial software of Geographical Information Systems (GIS). This system allows the utilization of both wave propagation models and of all the functionalities that are inherent to the GIS software, and it is being designed to help in the decision making process in coastal areas. GUIOMAR system is composed of three main components: a GIS commercial software, a set of modules/models of wave propagation and other pre and post processing algorithms programmed in FORTRANTM, and a Graphical User Interface (GUI) developed in VBA for ArcGISTM, which is responsible for the communication between the user and the system. At the moment, are available six wave propagation models and a program that automatically generates unstructured grids for the numerical models. In this paper, GUIOMAR structure and a general overview of its interface are presented. In order to achieve important information about the system operability, a test was made for an important Portuguese harbor. Sines harbor, at the southeast of Europe, 37º 57
Year: 2009
Number Pages:
formato electrónico.
Author(s): Neves, D. R.; Zózimo, A. C.; Pinheiro, L.; Fortes, C. J. E. M.
Keywords: Sines harbour; Guiomar; Geographical information systems
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Implementation of partial reflection boundary conditions in wave propagation model BOUSSIIW
This paper describes the implementation of a new boundary conditions in the BOUSSIIW model (BOUSSinesq model with Internal Irregular Wave generation). BOUSSIIW is a finite element numerical model for wave propagation in near shore regions that is able to describe the wave field outside and inside harbours and sheltered zones. It is based upon the extended Boussinesq equation derived by Nwogu. These equations describe the nonlinear evolution of waves over a sloping impermeable bottom and are able to reproduce some of the most important physical effects associated with the nonlinear wave transformation in near shore regions. Their range of validity extends from shallow up to intermediate water depths. Monochromatic and irregular waves can be generated by the model using the source function method. The two boundary conditions available were full reflection or full absorption. A new partial reflection boundary condition is implemented. The model is validated with a simple test case. Reflection coefficients obtained with BOUSSIIW were compared to widely used empirical formula, enabling the assessment of the new condition
Year: 2009
Number Pages:
formato electrónico.
Author(s): Pinheiro, L.; Fortes, C. J. E. M.; Walkley, M.
Keywords: Finite element model; Partial reflection condition; Boussinesq equations
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In-situ and model wave characterization at the Alfeite beach
In the framework of a research project entitled
Year: 2009
Number Pages:
168
Author(s): Capitão, R.; Santos, J. A.; Pinheiro, L.
Editor: Journal of Coastal Research
Volume:
Special Issue 56.
Keywords: Wind waves; Swan model; Alfeite beach; Wave measurements
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Influência do contorno da bacia portuária no comportamento de navios amarrados em portos
N/A
Year: 2009
Number Pages:
formato electrónico.
Author(s): Santos, J. A.
Keywords: Relações de haskind; Modelo numérico
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Methodology for estimating run-up and flooding at the costal zone using the GUIOMAR system: application to Vale do Lobo beach
This paper presents the results of the study performed for estimating the run-up and flood levelsin a stretch of Vale do Lobo beach, located at Loulé Municipality, in the Algarve region.The study started by defining the offshore wave conditions in the area, based upon data collectedduring 1991 by the Portuguese Hydrographic Institute with a directional wave-buoy located atFaro. These conditions were then transferred to the vicinity of Vale do Lobo beach by using theGUIOMAR system, namely its SWAN module. GUIOMAR is an integrated system for modellingwave propagation in coastal engineering studies. It is currently being developed to providesupport for a sustainable planning and management of the costal area.Two empirical formulations were applied for estimating the run-up at Vale do Lobo beach during1991: one based on field data and the other based on physical model tests. Two water levelswere considered and a sensitivity analysis was performed to evaluate the differences betweenthe two formulations and the impact of some of the parameters on the end results. The floodlevels were also estimated.
Year: 2009
Number Pages:
formato electrónico.
Author(s): Raposeiro, P.; Reis, M. T.; Fortes, C. J. E. M.; Ferreira, J. C.
Keywords: Vale do lobo; Guiomar
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Nonlinear wave diffraction by submerged horizontal circular cylinder
This paper presents an experimental and numerical study of 2-D wave diffraction by a fixed horizontal-axis submergedcircular cylinder. The objective of the paper is to report and validate results from the fully nonlinear 2-D boundary-elementmethod code CANAL; to assess the capability of the physical wave flume and the measurement methodology to study thistype of problem; and to contribute to the understanding of the wave diffraction by a circular cylinder. Two test cases arepresented, both in deep-water conditions. The cylinder axis submergence is 1^5r (r is the cylinder radius) for the first case,and 3r for the second, the latter corresponding to the experimental study presented in the paper. A discretization convergenceevaluation is also presented for the second case. The good agreement between the numerical and the experimental resultsproves that this numerical model is able to accurately simulate this type of problems. No reflection was noticed on the incidentwave side of the cylinder. It was found that nonlinear resonant interactions occur between the fundamental frequency andthe harmonics on the transmitted wave side of the cylinder. Free waves were observed on this part of the wave flume.
Year: 2009
Number Pages:
8p.
Author(s): Conde, J. M. P.; Didier, E.; Lopes, M. F. P.; Gato, L. M. C.
Editor: International Journal of Offshore and Polar Engineering
Volume:
Vol. 19, No. 3.
Keywords: Submerged horizontal circular cylinder; Nonlinear wave diffraction; Canal
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Comunicação
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3.ª e 4.ª fases de ampliação do Molhe Leste do Porto de Sines
Encontra-se em curso a empreitada da 3.ª Fase de ampliação do Molhe Leste do Porto de Sines em 750 m, a qual irá conferir a esta estrutura um comprimento total de 2250 m. Esta empreitada tem por intuito permitir alargar a bacia portuária abrigada que se encontra dedicada ao Terminal de Contentores de Sines (Terminal XXI), de molde a permitir (i) garantir condições adequadas de abrigo à agitação marítima dos novos postos de acostagem do Terminal ainda não construídos, (ii) proporcionar melhores condições de manobras de acesso e rotação dos navios de maiores dimensões, (iii) incrementar a operacionalidade do posto já existente, cujas taxas de utilização têm vindo a crescer, e (iv) não condicionar a expansão do porto para sul.
Year: 2022
Author(s): Luis, L.; Freire, S.; Barros, J.; Lemos, R.; Silva, L. G.; Fortes, C. J. E. M.; Neves, M. G.; Idalino, S.; Aparício, L.
Editor: PIANC
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Assessing wave-induced flooding risk at the Algarve coast for current and future conditions
Wave-induced flooding represents a threat and sea-level risk will exacerbate the problem.
Year: 2022
Author(s): Garzon, J.L.; Zózimo, A. C.; Ferreira, Ó.; Ferreira, A. M.; Fortes, C. J. E. M.; Reis, M. T. L. G. V.
Editor: 7as Jornadas de Engenharia Hidrográfica / 2as Jornadas Luso-Espanholas de Hidrografia
Keywords: XBeach; wave overtopping; sea-level rise; coast flooding; Bayesian network
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Assessment of wave-induced flooding risk under current and future conditions
Disaster risk reduction are crucial to minimize the loss of lives and livelihoods, and to enhance community resilience and preparedness to extreme climate-related events.
Year: 2022
Author(s): Zózimo, A. C.; Hervas, J.; Ferreira, A. M.; Ferreira, Ó.; Fortes, C. J. E. M.; Reis, M. T. L. G. V.; Manz, A.; Pinheiro, L.
Editor: 16th International Conference Littoral22
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AVALIAÇÃO DE VOLUMES INDIVIDUAIS GALGADOS NA ERICEIRA COM O MODELO NUMÉRICO SWASH
Neste trabalho, utilizou-se o modelo numérico SWASH para avaliar os volumes galgados em ondas individuais no quebra-mar da Ericeira. Começa-se por definir o valor do coeficiente de Manning a utilizar no talude do quebra-mar, para simular perda de energia provocada pela rugosidade e pela percolação no processo do galgamento, comparando o volume galgado previsto pelo modelo numérico com os valores medidos nos ensaios com modelo físico realizados no LNEC, para um dado estado de agitação. Depois, para ondas selecionadas do mesmo estado de agitação verifica-se se o modelo numérico fornece valores semelhantes aos do mesmo modelo físico.
Year: 2022
Author(s): Santos, J. A.; Fortes, C. J. E. M.; Gomes, J.
Editor: CLME2022
Keywords: modelo numérico; modelo reduzido; quebra-mar de taludes; galgamento
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BlueSafePort Project
This paper presents a safety system for maneuvering and moored ships at the Port of Sines developed in the scope of the BlueSafePort project. The system is described in terms of its development and architecture, the functioning of its numerical models, the data flow and processing and the risk assessment used to issue alerts. The web platform and the mobile application where the relevant results to assess the referred risks are disseminated are also presented. The system provides 3-day advance forecasts of sea agitation, wind and tide conditions, as well as ship motions, identifying situations that could have serious consequences for ships maneuvering or moored inside the port. The system issues alerts associated with risk levels based on safety and operability criteria for ships' motions and forces in their mooring systems.
Year: 2022
Author(s): Pinheiro, L.; Fortes, C. J. E. M.; Gomes, A.; Santos, J. A.; Guedes Soares, C.
Editor: MARTECH2022
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Caraterização da agitação marítima e das sobrelevações em torno das obras de expansão e requalificação do Porto Inglês (Ilha do Maio
No âmbito do projeto das
Year: 2022
Author(s): Soares, R. E.; Fortes, C. J. E. M.; Neves, M. G.; Lemos, R.; Costa, C.E.B.C.; Silva, L. G.; Pinheiro, L.
Editor: AQUIMAR
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Comparação de técnicas fotogramétricas na reconstituição digital do modelo físico 3D do prolongamento do molhe leste do porto de Sines
Neste trabalho são apresentados os resultados da comparação entre três metodologias para obtenção de modelos tridimensionais de superfície, aplicadas à situação específica do modelo físico 3D do prolongamento do molhe leste do porto de Sines: são elas as aqui designadas técnicas
Year: 2022
Number Pages:
12p.
Author(s): Capitão, R.; Fortes, C. J. E. M.; Lemos, R.
Editor: PIANC
Keywords: Técnicas fotogramétricas; LiDAR; Metashape; Kinect; Levantamentos tridimensionais
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Damage evolution of rubble-mound breakwaters based on aerophotogrammetric surveys
Due to its extensive coastal zone, Portugal owns many related maritime structures, the most common of whichare breakwaters that usually protect man-made harbours.These maritime structures, especially rubble-mound breakwaters, are assumed to be at risk in the design proccess, due to the load they can withstand. Therefore, at some point in the life of the marine structure, repairs willbe required, and monitoring programs are deemed of paramount importance in assessing damage evolution ofsuch structures.The use of an UAV (Unmanned Aerial Vehicle), or drone, has enriched ongoing LNEC
Year: 2022
Author(s): Lemos, R.; Capitão, R.; Fortes, C. J. E. M.; Henriques, M.; Ferreira, J.; Jóia, C.
Editor: 16th International Conference Littoral22
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Estudos e projetos do prolongamento do quebra-mar exterior do Porto de Leixões
Entre 2016 e 2020 foram realizados os Estudos e Projetos e Estudos de Impacto Ambiental (EIA) dos projetos do Prolongamento do Quebra-mar Exterior e das Acessibilidades Marítimas do Porto de Leixões, os quais envolveram ensaios em modelo físico reduzido realizados no Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC) entre outubro 2016 e abril 2017, encontrando-se atualmente em curso a respetiva empreitada de construção. Os estudos, projetos e ensaios bi e tridimensionais em modelo reduzido do Prolongamento do Quebra-mar Exterior em cerca de 300 m, destacam-se essencialmente por se tratar de um quebra-mar sujeito a um regime de agitação consideravelmente severo e por envolver o uso de blocos de betão de alta densidade (peso especifico de 27,2 kN/m3 a 32 kN/m3 ) do tipo Antifer, cujo comportamento idráulico e estrutural, apesar da experiência adquirida na utilização deste tipo de blocos no Molhe Sul da Barra do Rio Douro (também com betão com peso especifico de 32 kN/m3) e no Molhe Leste de Sines (peso especifico de 25,4 kN/m3 a 30,8 kN/m3), ainda se reveste de alguma complexidade. No âmbito destes estudos realizou-se inicialmente o Estudo Prévio (EP), com base no qual se realizaram os ensaios bi e tridimensionais, e em simultâneo com estes últimos, realizou-se o Projeto de Execução (PE). Neste, e com o objetivo de aumentar a segurança da estrutura, adotaram-se generalizadamente blocos de maior peso do que os ensaiados. Pretende-se com esta comunicação destacar as particularidades da adoção de blocos
Year: 2022
Author(s): Luis, L.; Freire, S.; Barros, J.; Lopes, H.; Lemos, R.; Fortes, C. J. E. M.; Neves, M. G.
Editor: PIANC
Info
Expansão e modernização do Porto Inglês. Ensaios em modelo reduzido tridimensional
No âmbito do projeto das
Year: 2022
Author(s): Silva, L. G.; Lemos, R.; Fortes, C. J. E. M.; Neves, M. G.; Pinheiro, L.; Robert, M.; Freire, S.
Editor: PIANC
Keywords: Ensaios em modelo reduzido tridimensional; Porto Inglês
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Capítulo de Livro
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Multi-functional artificial reefs for coastal protection
N/A
Year: 2009
Number Pages:
153-210 pp.
Author(s): Voorde, M.; Antunes do Carmo, J.; Neves, M. G.
Editor: Ch. A. Hudspeth, T. E. Reeve
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Tese de Doutoramento
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Trapped-mode propagation along irregular coasts
N/A
Year: 1999
Number Pages:
159 p.
Author(s): Santos, J. A.
Editor: ******
Info
Probabilistic Assessment of the Safety of Coastal Structures
N/A
Year: 1998
Number Pages:
594 p.
Author(s): Reis, M. T.
Editor: ******
Info
Unsteady Nearshore Currents on Longshore Varying Topographies
N/A
Year: 1998
Number Pages:
346 p.
Author(s): Sancho, F. E.
Editor: ******
Info
Simulação da agitação irregular. Técnicas matemáticas
N/A
Year: 1973
Author(s): Carvalho, M. M.
Editor: ******
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Relatório Científico
Info
Porto de pesca de S. Miguel - Açores. Ensaios bidimensionais de estabilidade e galgamentos dos perfis do molhe de protecção
N/A
Year: 1992
Author(s): Neves, G.; Silva, L. G.
Info
Valores Extremos da Agitação Marítima. Síntese dos dados de temporais ocorridos em Portugal Continental.
N/A
Year: 1992
Author(s): Capitão, R.; Marcos Rita, M.; Baptista, J. M.; Carvalho, M. M.
Editor: LNEC
Keywords: Agitação marítima; Portugal continental
Info
Valores extremos da agitação marítima. Figueira da Foz - Tratamento local dos dados existentes,
N/A
Year: 1992
Author(s): Carvalho, M. M.
Info
Agitação marítima na costa Portuguesa. Dados de base. Observações efectuadas na Figueira da Foz.
N/A
Year: 1991
Author(s): Santos, J. A.
Info
Ensaios bidimensionais de estabilidade e galgamentos do perfil de reparação do molhe de abrigo do porto da Baleeira (2.ª Fase).
N/A
Year: 1991
Author(s): Silva, L. G.
Info
Ensaios bidimensionais de estabilidade e galgamentos do perfil de reparação do molhe de protecção do porto da Baleeira.
N/A
Year: 1991
Author(s): Silva, L. G.
Info
Ensaios em modelo reduzido do molhe do Funchal. Ensaios bidimensionais de estabilidade e galgamentos.
N/A
Year: 1991
Author(s): Silva, L. G.
Info
Ensaios em modelo reduzido do molhe do Funchal. Ensaios tridimensionais da cabeça do molhe.
N/A
Year: 1991
Author(s): Silva, L. G.
Info
Estudo do reforço do molhe de Vila do Porto. Ensaios bidimensionais de estabilidade e galgamentos.
N/A
Year: 1991
Author(s): Silva, L. G.
Info
Estudo em modelo reduzido do reforço do molhe do porto da Horta. Ensaios tridimensionais de estabilidade e galgamentos.
N/A
Year: 1991
Author(s): Silva, L. G.
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Outro
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Relato da missão a Bruxelas (28 a 30 de Outubro de 1998) para participação na 10ª Reunião da Acção Concertada Added Value Services in VTMIS do Programa Comunitário de I&D TRANSPORTS . Relatório efe
N/A
Year: 1998
Number Pages:
3 p.
Author(s): Covas, J. A.
Editor: ******
Info
Short-term stochastic numerical and physical simulation of sea waves - Proposta de Projecto de Investigação apresentada ao Programa PRAXIS XXI, na área científica de Engenharia Civil
N/A
Year: 1998
Number Pages:
53 p.
Author(s): Capitão, R.; Pires Silva, A.; Medina, J. R.; Carvalho, M. M.
Editor: ******
Info
Transformações Não-Lineares de Ondas Marítimas em Zonas Costeiras - Proposta de Projecto de Investigação apresentada ao Programa PRAXIS XXI , na área científica de Engenharia Civil
N/A
Year: 1998
Number Pages:
50 p.
Author(s): Covas, J. A.; Fortes, C. J. E. M.
Editor: ******
Info
V Programa Quadro da União Europeia. Preparação da discussão dos Programas Específicos. Documento de trabalho da Comissão (COM (97) 553 Final). Grupo de Trabalho 6 Sustainable Mobility and Intermod
N/A
Year: 1998
Number Pages:
2 p.
Author(s): Covas, J. A.
Editor: ******
Info
Valores extremos da agitação marítima no Algarve - Proposta de Projecto de Investigação apresentado ao Programa de Intervenção nos Laboratórios do Estado (MCT-FCT), sub-projecto Valorização e Protec
N/A
Year: 1998
Number Pages:
11 p.
Author(s): Carvalho, M. M.; Capitão, R.
Editor: ******
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