Publications

This paper describes the application of the Boussinesq model (FUNWAVE 2D) to study the wave propagation inthe vicinity of an artificial reef, to be implemented at S. Pedro do Estoril, Cascais, Portugal. First, the model wascalibrated using measurements obtained in the 3D experiments performed at the wave tank of LNEC (scale1:30). Then, an evaluation of the model performance is presented. For that, a comparison between numerical andphysical model results in terms of the free surface elevation and wave heights is done for some incident waveconditions. It is shown that the numerical model predicts wave heights that are comparable to measurements ifthe wave breaking sub-model is properly tuned for dissipation over the artificial reef.Finally, the model was used to evaluate the reef performance in terms of the hydrodynamics around the reef, thewave breaking area and the surfability parameters.The numerical results confirm that the reef alters significantly the wave heights and wave directions in the zone,due refraction and diffraction effects. Best surf conditions (plunging waves with adequate values of the peelangle) occur with the reef for most of the tested conditions.

Portugal is one of many countries in the world to suffer from coastal erosion. Conventional ways of protecting acoastline appear to entail some disadvantages. An innovative and interesting way of protecting a local coastalzone by means of multi-functional artificial reefs avoids some of them. A multi-functional artificial reef is asubmerged breakwater which protects the local coastline and may also enhance the surfing possibilities and theenvironmental value of the local area. The structure has several positive side-effects: first, it provides anunimpaired visual amenity; second, it offers tourist and economic benefits by improving the surfing. A physicaland numerical study has been undertaken to investigate the influence of the length and submergence of the reef.Preliminary conclusions on the length of the reef suggest that it should be 0.5 times the wave length at the startof the reef, and regarding the submergence they indicate that a value smaller than the offshore wave height isnecessary to get a surfable wave for a reef slope of 1:10.

Nesta comunicação, descreve-se o conjunto de ensaios experimentais, realizados em canalpara simular a propagação de ondas sobre uma praia de inclinação constante (1:20), quetermina numa estrutura de protecção marginal bastante comuns em Portugal Continental.Foram efectuados ensaios com ondas regulares e irregulares, associadas a diferentes alturasde onda e níveis de água, usando diferentes escalas do modelo (1:10 a 1:60). Os resultadosobtidos consistiram nas séries temporais da elevação da superfície livre, da pressão sobre aestrutura, do nível de água atingido sobre a estrutura e do volume galgado na mesma, paradiferentes condições de agitação incidente. Descrevem-se também as análises de dadosrealizadas, quer no domínio temporal, quer no domínio da frequência e apresentam-se osresultados obtidos para um caso de estudo, nas três escalas ensaiadas.Este trabalho pretende contribuir para o desenvolvimento de uma metodologia de modelaçãocombinada proposta no âmbito do projecto CoMIBBS-HYDRALABIII, utilizando em conjuntomodelos numéricos e físicos, para estudos de interacção entre ondas/fundo/estruturas e maisconcretamente no caso do LNEC para avaliar a influência da escala do modelo físico nasimulação da propagação de ondas e evolução morfológica em frente a estruturas deprotecção costeira.

N/A

N/A

Nesta comunicação são aplicados dois modelos numéricos baseados em equações do tipo Boussinesq, BOUSSiiw (Pinheiro [1]) e COULWAVE (Lynett e Liu [2]), na simulação da propagação de ondas regulares sobre um baixio esférico localizado no fundo de profundidade constante (Chawla [3]). A propagação de ondas ao longo desta topografia envolve diversos fenómenos físicos como, por exemplo, a refracção, a difracção, o empolamento, a dispersão não-linear. Por isso, constitui um óptimo teste para a validação e comparação dos modelos aqui apresentados. Recorrendo a parâmetros estatísticos, é efectuada primeiramente uma análise de sensibilidade dos resultados numéricos em relação à discretização espacial do domínio de cálculo e determinam-se os tempos de processamento correspondentes. Para o modelo COULWAVE, avalia-se também a influência do número de camadas verticais e do número de Courant. Finalmente, a análise das alturas significativas e dos espectros dos resultados numéricos e experimentais permite inferir sobre as potencialidades e limitações de cada modelo.

This paper describes the set of model scale experiments carried out at the National Civil Engineering Laboratory (LNEC) that aims at simulating, using different model scales, the wave propagation along a constant slope bottom that ends on a sea wall coastal defence structure, a common structure employed in the Portuguese coast. This study focuses especially on the complex physical processes involved in the breaking zone and related to wave-structure interaction (such as wave induced pressures at the structure, run-up levels and wave overtopping). The experiments were performed for different incident wave conditions (regular and irregular) and at several different model scales: 1:10, 1:20, 1:30, 1:40 and 1:60. Measurements of the free surface elevation were made on 26 different locations using wave gauges. Moreover, 30 repetitive tests for a selected wave condition were performed to evaluate the error associated to the signal conversion and its propagation on the calculation of derivative variables. A statistical analysis of the free surface elevation data for the different incident wave conditions for the different model scales with regular and irregular waves is presented. That will permit to evaluate the influence of the geometric scale model and the type of waves (regular or irregular) on the physical model results. Moreover, it was performed a statistical analysis to evaluated the variability of the measurements.

Resumo. A agitação marítima é um factor determinante na segurança das operações einfra-estruturas portuárias. A agitação dentro de um porto pode ser estimada pormodelos numéricos apropriados que utilizam como condições de fronteira previsões daagitação ao largo produzidas por modelos numéricos de escala regional.O projecto MOIA, em curso, tem por objectivo o desenvolvimento de uma ferramentaintegrada para apoio às actividades de gestão portuária levando em conta os efeitos daagitação marítima em infra-estruturas portuárias, na navegação portuária e nasoperações de carga e descarga de navios.Esta comunicação descreve o trabalho realizado até agora no âmbito deste projecto, como objectivo último de avaliar os efeitos da agitação marítima nos navios amarrados nointerior do porto de Praia da Vitória, na ilha Terceira, Açores. Componente fundamentaldeste trabalho, apresentada nesta comunicação, é a validação do procedimento paraprevisão das características da agitação marítima na zona de entrada do porto que sebaseia na utilização do modelo numérico SWAN. Para tal comparam-se os valores dascaracterísticas dos estados de agitação previstos por aquele modelo com valores medidospor uma bóia-ondógrafo instalada nas imediações do referido porto. Dos resultadosobtidos conclui-se ser necessário incluir o efeito do vento na propagação das ondas.

Os quebra-mares de taludes são estruturas de protecção portuária muito comuns emPortugal e em cujo projecto se assume a necessidade de obras de manutenção ou reparaçãodurante a sua vida útil. Para a avaliação da necessidade de realização das eventuais obras demanutenção ou reparação, é necessária a existência de um programa de acompanhamento daestrutura contemplando a medição de grandezas relevantes para essa avaliação.Uma dessas grandezas é o volume erodido do manto protector por acção da agitaçãomarítima, que pode determinar-se a partir de levantamentos consecutivos da envolvente dostaludes e com o qual se pode definir o dano da estrutura. Melby & Kobayashi (1999)apresentaram uma fórmula para previsão da evolução do dano em quebra-mares de taludescom base nas características da agitação neles incidente. Essas fórmulas, contudo, foramestabelecidas a partir de resultados de ensaios com modelo físico reduzido de um quebra-marcom mantos protectores constituídos por enrocamento, sendo por isso válidas apenas paraaquela geometria.Nesta comunicação apresentar-se-ão os resultados de um trabalho em curso no LNECcujo objectivo é estender a gama de aplicação daquelas fórmulas avaliando a evolução dodano em mantos protectores de declives diferentes do considerado por aqueles autores.Antes de passar a outros declives, começou-se por reproduzir as experiências descritasem Melby & Kobayashi (1999). Tratam-se de ensaios com modelo físico reduzido de longaduração em que sequências de estados de agitação estacionários vão atingindo o mantoprotector e se mede o volume erodido no final da actuação de cada estado de agitação. Umavez que estes ensaios terminam apenas quando fica visível uma porção apreciável do filtro sobo manto protector, a sua duração pode variar entre 9 e 28 horas. A medição do volume erodidono final da actuação de cada estado de agitação é realizada a partir da reconstrução de paresestéreo em que se compensa a refracção induzida pela interface ar-água. Tal significa queaquelas fotografias podem ser tiradas mantendo-se a água no canal.Palavras chave Quebra-mares de talude, Previsão da evolução dos danos no mantoresistente, Ensaios em modelo reduzido, Reconstituição de cenas a partir de pares estéreo,Análise de risco, Estudo probabilístico

This paper illustrates the application of the new version of a nonlinear shallow water numerical model, AMAZON,to study the mean wave overtopping discharge at a porous breakwater that protects the Portuguese harbor of Póvoade Varzim. The results are compared with two-dimensional physical model data collected at the National CivilEngineering Laboratory, Portugal. The implications of using different porous flow parameters in the Forchheimerequation for stationary turbulent flow within the porous layer of the breakwater are discussed. The maximumvelocity that the water can reach during the exchange between the free-flow and porous layers has been included asan input to AMAZON and its impact on the overtopping results is analyzed. A suitable choice of the values of theporous flow parameters and of the maximum velocity leads to a good agreement between the AMAZON results andthe data. The specified maximum velocity was found to be the parameter which mostly affects the obtained results.

Nesta comunicação, descrevem-se os mais recentes desenvolvimentos no LNEC em termos de instalações experimentais, técnicas de construção, equipamentos e metodologias utilizadas nos ensaios em modelo físico, com a apresentação de casos de estudos realizados para as zonas portuárias de Peniche Ponta Delgada, Leixões

Within the BlueSafePort project, an early warning system (EWS) for moored ships in the port of Sines as developed. In order to improve the reliability and accuracy of the system, two neural networks (NN) were trained,using wave buoys measured datasets. Numerical models results for the wave propagation are djusted and forecasts are improved.The trained neural networks were able to produce more accurate stimates for the significant wave height and mean wave period, at the buoy location, deployed in front of the ines Port. The use of the new NN led to an overall reduction of the root mean square error of around 80% compared with SWAN numerical model simulations, thus reducing potential errors in subsequential alculations and alert levels issued by the system for the moored ships.

Within the LIFE Garachico project, an HIDRALERTA EWS is being extended to include methodologies for creating an effective flexible adaptation strategic framework for coastal area of Praia da Vitória. This strategic framework is based on the definition of acceptable risk levels and specific interventions at the local level, allowing to increase the resilience of coastal urban areas against extreme coastal events (both present and future) consequences of climate change.

Esta comunicação descreve os ensaios de pressões efetuados para a caraterização das pressões máximas exercidas nos pilares de secção circular da ponte que liga o porto de Dakhla à costa bem como dos perfis verticais de pressões associadas.

Nesta comunicação são descritos os desenvolvimentos iniciais dos sub-casos do projeto C2IMPRESS referentes aos portos de Aveiro e da Figueira da Foz. A fase inicial envolveu a estimativa preliminar do galgamento induzido pelas ondas em alguns perfis das estruturas dos dois portos, assim como um primeiro inquérito sobre risco aos utilizadores desses dois portos.

Esta comunicação descreve os estudos em modelo reduzido tridimensional de estabilidade hidráulica e de galgamentos para o prolongamento do molhe leste correspondente à 3ª Fase de Expansão do Terminal XXI, do Porto de Sines.

Neste trabalho apresenta-se uma metodologia para determinar as condições de segurança e acessibilidade de navios ao longo do trajeto de acesso ao porto, ilustrando-se a sua aplicação nos casos de estudo dos portos de Sines. este trabalho insere-se no âmbito do desenvolvimento de novos sistemas de previsão e alerta para a navegação nos portos de Sines e Aveiro.

O litoral português apresenta um valor natural, económico e cultural único e de importância amplamente reconhecida. O dinamismo costeiro pode levar à ocorrência de galgamentos de estruturas de proteção costeira em situações de temporal, que podem causar inúmeros danos, podendo mesmo resultar na perda de vidas humanas ou na destruição de estruturas próximas da linha de costa. Deste modo, a gestão das zonas costeiras próximas de aglomerados populacionais deve considerar a implementação de medidas sustentáveis que mitiguem os fenómenos que afetam o litoral de forma mais gravosa, de que são exemplo a implementação de estruturas de proteção costeira.

No âmbito do projeto BlueSafePort está a ser desenvolvido um sistema para prever e alertar situações de emergência causadas pela agitação marítima, relacionadas com a navegação em portos, bem como constrangimentos operacionais. A paralisação dos terminais portuários leva a grandes perdas económicas e afeta em grande parte a competitividade geral do porto. Assim, o objetivo deste sistema é reduzir a vulnerabilidade do porto aumentando a sua capacidade de planeamento e resposta e

Physical modelling is one of the tools to help characterize wave runup and overtopping in maritime structures. Usually, the determination of wave runup is made by using resistive wave gauges along the breakwater slope while the evaluation of overtopping volumes (individual or total) is made by weighing the water overtopped with a scale that is collected in a reservoir installed on this scale.Nowadays, non-intrusive methodologies for the assessment of those parameters are being used, due to their simplicity and low cost. Video cameras, constitute a good alternative to old methods; however, their performance depends essentially on the post-processing methodologies used.The present paper presents the application of the Timestack methodology done so far, in the evaluation of: wave runup in 2D and 3D physical tests. The video-derived statistical parameters of wave runup (Rumax, Rumin, Rumed e Ru2%) are compared with the corresponded ones obtained with resistive wave gauges. The total water volume and the average overtopping flow rate from video data is compared with the one collected by a reservoir. Those cases will illustrate the advantages and drawbacks associated with Timestack methodology.

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A