Publications

Neste trabalho apresenta-se o projeto BSafe4Sea - Controlo da Segurança de Quebra-mares através da Análise de um Sistema de Previsão e Apoio à Decisão, que tem como objetivos o desenvolvimento, a aplicação e o teste de metodologias de previsão do comportamento estrutural de quebra-mares de talude. Estas metodologias formarão a base de um sistema inovador de apoio à decisão para o planeamento e priorização de trabalhos de manutenção e reparação, aumentando, assim, a segurança, funcionalidade e resiliência destes quebra-mares. Apresentam-se as atividades do projeto

O projeto To-SEAlert tem como objetivo a inclusão de um conjunto de ferramentas/metodologias de modo a tornar o sistema HIDRALERTA (Poseiro, 2019, Fortes et al., 2020, Pinheiro et al., 2020) mais eficiente, fiável e robusto. Essas ferramentas incluem o uso de imagens de satélite e de vídeo, de modelação numérica e física, métodos quantitativos e probabilísticos para a avaliação do risco e planeamento de emergência, para melhorar a eficiência e a confiança no sistema, bem como proporcionar a sua validação. Este projeto tem como objetivo principal a implementação de um sistema que seja capaz de apoiar as autoridades responsáveis na monitorização, prevenção e gestão de situações de emergência. Este artigo apresenta o trabalho desenvolvido recentemente nas diferentes tarefas do projeto, entre o qual se pode destacar o desenvolvimento do protótipo do sistema para a zona costeira da Costa da Caparica, a validação do protótipo do porto da Ericeira com recurso a imagens de vídeo-monitorização, o teste de modelos numéricos para o cálculo do galgamento, e a implementação de metodologias de avaliação quantitativa das consequências do risco.

O SAFEPORT-SINES é um sistema de previsão e alerta para a segurança da navegação em zonas portuárias, englobando situações de emergência associadas a navios em trânsito ou amarrados, devidas a condições meteo-oceanográficas extremas. O sistema fornece previsões com 3 dias de antecedência da agitação marítima, das condições de vento e de maré, assim como dos movimentos dos navios, identificando as situações que possam ter consequências gravosas nos navios em manobra ou amarrados dentro do porto. Os níveis de risco associados baseiam-se em critérios de segurança e de operacionalidade, nomeadamente nos movimentos do navio e nos esforços nos elementos de amarração. Neste trabalho apresenta-se o sistema SAFEPORT em termos do seu desenvolvimento e arquitetura, do fluxo e tratamento de dados e do funcionamento dos modelos numéricos utilizados. Apresenta-se ainda o funcionamento da plataforma web e da aplicação móvel onde é possível consultar os parâmetros relevantes para aferir os riscos referidos

SAFEPORT safety system aims at forecasting and alerting, on a regular basis, emergency situations regarding ships operation in port areas caused by extreme weather-oceanographic conditions. It uses forecasts provided offshore of the area under study of sea agitation, wind and tide. The characterization of the response of the free and moored ships at a berth is performed using the numerical package SWAMS. The system issue alerts, through danger levels associated with risk levels of exceedance of recommended values for movements and forces imposed on ship mooring systems. SAFEPORT can be adapted to any port. So far, it has been developed and adapted to three terminals of the port of Sines, where three different ships were simulated. This paper presents the developments made to date of the safety system, which includes tests performed in storm situations. The numerical models run every day, in real-time mode, in a computer cluster and the system provide forecast results for the next 72 hours. The results are disseminated on a web page and a mobile application in a variety of formats. It was concluded that the SAFEPORT safety system issued alerts according to the observed reality during the storm Dora. It has also been shown to be a computer tool for the optimization of ship mooring systems. The system is currently in testing and validation phase therefore, forecasts should be interpreted as indicative.

Docking of very large ships is a delicate procedure as the kinetic energy associated with large masses of the ship can result in high impact forces causing damages to the ship, the fenders and even the quay itself. The expected berthing loads are a key element in quay design. Fenders are usually rubbery flexible elements that turn the vessel

Docking of very large ships is a delicate procedure as the kinetic energy associated with large masses of the ship can result in high impact forces causing damages to the ship, the fenders and even the quay itself. The expected berthing loads are a key element in quay design. Fenders are usually rubbery flexible elements that turn the vessel

The To-SEAlert project (Fortes et al., 2021) aims to include a set of tools/methodologies into the Early Warning System HIDRALERTA (Poseiro, 2019, Fortes et al., 2020, Pinheiro et al., 2020) to make it more efficient, reliable and robust.

Marine fenders provide the necessary interface between berthing ships and berth structures (PIANC, 2002). Their absence can cause damage to either the quay or the ship or both the quay and the ship, endangering lives, and property. Due to the complex hydrodynamics around berthing ships, the characterization of the maximum force applied to an individual fender and the force distribution among a set of fenders is an essential factor in the design and safety of maritime structures and the fenders themselves, as well as for improving existing ones. This paper aims to describe a combining physical and numerical modelling of a ship impact on fenders, in order to improve the numerical modelling of this problem.Physical modelling represents a good practice in hydraulic studies, where a scale model is used to reproduce complex dynamic phenomena. However, the use of a sophisticated numerical model (or a package of numerical models) can provide a good means to evaluate the samecomplex physical processes and, in addition, to design and test a large number of alternatives in a short time span.Both types of models have their strengths and weaknesses (Gerritsen and Sutherland, 2011). Physical models provide a natural reproduction of complex non-linear physical phenomena, therefore they are well established and considered to be truthful. On the other hand, these models can be expensive and time consuming. In addition, one has to deal with the scale effect and measurement difficulties and errors are frequent. Numerical models in turn are very efficient to simulate rapidly many physical processes and the results can be easily extracted. On the other hand, to improve the reliability of their use in practice, it is necessary to calibrate several parameters through physical model measurements and field experiments. In order to take advantage of the potentiality of the two models emerged the composite modelling which is the integrated and balanced use of physical and numerical models (Gerritsen and Sutherland, 2011). This technique also costs but provides results with a better quality than those model techniques separately and increases the confidence in the use of numerical models.The physical modeling consists of a ship scaled model, whose impact on the fenders was performed in a wave basin. Various impact velocities and angles between the ship axis and the fenders alignment were used to represent possible collision conditions. The same conditions were reproduced by a numerical package. The numerical modeling was performed using MOORNAV (Santos, 1994), which estimates the ship motions and the forces exerted on the elements of the mooring system, namely mooring lines and fenders.

Esta comunicação diz respeito à fase de testes do sistema SAFEPORT, tendo-se avaliado o seu desempenho numa situação de tempestade. Trata-se de um sistema desenvolvido para a segurança da navegação do porto de Sines, e, mais concretamente, nos seus terminais de Granéis Líquidos, Multiusos e Contentores. Para estes terminais, simulou-se o impacto da tempestade Célia nos esforços nos cabos de amarração de um navio petroleiro, de um navio de carga geral e de um navio porta contentores, respetivamente. O sistema SAFEPORT demonstrou ser capaz de antecipar os efeitos nos navios amarrados dos estados de agitação associados à tempestade Célia.

The present project addresses a problem related to the erosion effects on a breakwater barrier due to waves which leads to its degradation and that may eventually lead to lack of functionality of the structure. In the present case, the breakwater acts as a physical barrier between the Atlantic Ocean and the cargo Harbour of Leixões, in Matosinhos, Portugal, justifying the needs of health monitoring of the barrier.To monitor this structure, with a length of roughly 700 m, the need of a fast data acquisition system led to the choice of imaging techniques which allow for a fast acquisition of a diversified data set. The images were acquired using a high-resolution camera attached to an unmanned aerial vehicle (UAV), enabling a faster and more automated procedure that leads to the systematization of the process, while being compatible with the difficult accessibility of the structure, which is surrounded by sea waves. Point clouds corresponding to the breakwater

A presente comunicação descreve o conjunto de procedimentos adotados para tornar maisfuncional, eficiente e fidedigno o sistema de previsão e alerta de galgamentos em zonascosteiras e portuárias - HIDRALERTA. Estes procedimentos incidiram essencialmente emdois módulos do sistema: o módulo de caraterização da agitação marítima e o módulo dosistema de alerta, que inclui a plataforma Web.O módulo da agitação marítima requer maior capacidade de processamento, e, por isso, foimigrado para o Cluster MEDUSA possibilitando a execução paralelizada dos vários modelosnuméricos de geração, propagação e deformação da agitação marítima em zonas costeirase portuárias. A execução paralelizada permite um aumento da resolução temporal dasprevisões do sistema sem comprometer a rapidez de processamento.A plataforma Web permite dois tipos distintos de visualização diária de resultados: imagensestáticas, que contêm resultados dos modelos numéricos, e um WebGIS, que visa umarápida, eficiente e detalhada análise das previsões do HIDRALERTA. Nesta plataforma foiainda criada uma ferramenta de validação, acessível ao utilizador, que compara os dados daboia ondógrafo da Praia da Vitória (mantida parcialmente através do projecto ESTRAMARMAC/3/C177) com os valores calculados pelo sistema, conferindo uma maior confiança aosresultados do HIDRALERTA. O sistema de alerta foi também desenvolvido de forma aenviar alertas via E-mail. Nos casos que o justifiquem, um alerta emitido automaticamentepelo HIDRALERTA é enviado às entidades competentes, informando-as, com a maiorantecipação possível, das zonas/atividades em risco.

To tackle recurrent emergency situations due to adverse sea wave conditions, often observed in Portuguese ports and coasts, a research project (HIDRALERTA) is underway to build a methodology and a system for long-term planning, wave climate forecast and early warning to be applied to those areas. This system deals with phenomena such as run-up, overtopping and flooding. lt wiII eventually empower the nationa! authorities with tools or systems that allow proper identification of risk areas and emergency situations and enable coastal and port authorities to select adequate and timely measures as to avoid Ioss of lives and minimize damages Iikely to arise from emergency situations. This system is now operative and has been already applied to several places along the coast of Portugal.

São apresentadas algumas das técnicas de validação em curso para o sistema de previsãoe alerta de galgamentos oceânicos no porto e na baía da Praia da Vitória, Ilha Terceira,Açores. Através de hindcast, demonstra-se a capacidade do sistema HIDRALERTA emreproduzir eventos históricos responsáveis pela ocorrência de grandes galgamentos, comosucedido durante um grande temporal em 2001, em que as condições de agitação marítimae consequentes galgamentos originaram a destruição parcial do molhe Sul do porto. Atravésde forecast, comparam-se previsões diárias do sistema com dados de bóia-ondógrafo e cominformações in situ fornecidas por observadores locais, validando assim diariamente osistema. Este procedimento está em curso desde o início do Inverno marítimo de 2015/16. Acomparação dos resultados de hindcast e forecast com, respectivamente, dados históricos eobservações, permite concluir que o sistema representa uma ferramenta fiável no processode tomada de decisão relativamente à gestão de risco e intempéries em zonas costeiras eportuárias.

Monopile foundations are in the lead as the most common offshore substructure worldwide. Therefore, the study of their behaviour and the optimisation of their design represent important contributions, for the development of the offshore wind sector. In order to optimise the design process of monopiles in the marine environment, it is important to account for the uncertainties that can affect these structures, namely those relating to scour phenomena and the means of scour protection. Uncertainty relating to scour can be handled by means of statistical approaches. Probabilistic design methods may enable the optimisation of design procedures.This paper combines several results from physical modelling of scour development and a probabilistic model has been applied and extended to obtain probabilities of failure for the monopiles tested. This investigation will be used for comparison and calibration of the next phase of research, with a similar probabilistic approach being extended for waves and currents combined. The results presented are also used to provide an insight into future research concerning the failure of scour protection schemes. The relationship between safety factors and probabilities of failure of the monopiles is also presented.

O presente trabalho visa estudar numericamente a influência de uma alteração da configuração em planta de um canal na propagação de ondas. Para tal, foi utilizado o modelo OpenFOAM® baseado nas equações RANS (Reynolds

Os quebra-mares de talude são estruturas normalmente utilizadas para proteção portuária eestão sujeitas durante a sua vida útil a diferentes solicitações (p.e., agitação marítima). Aavaliação do seu estado estrutural e a previsão do seu comportamento ao longo do tempotorna-se um assunto fundamental de modo a evitar significativos prejuízos materiais.É nesse âmbito que se insere o programa de observação sistemática, em curso no LNEC,desde 1986, para quebra-mares localizados em Portugal Continental, no qual o LNEC efetuainspeções periódicas e avalia as condições de segurança de cada quebra-mar, bem como oestado de risco da estrutura com vista à melhor gestão das operaçõesmanutenção/reparação.Para apoio a esse programa desenvolveu-se a aplicação informática ANOSOM, emMicrosoft Access

The present study focuses on the comparison of measured wave run-up values obtained in physical model tests with those predicted by different empirical formulae. Tests were carried out in a flume for a cross-section of a rubble mound breakwater with an armour layer of tetrapods and rock, and a recurved wave return wall. The model represents the cross-section of the south breakwater of Praia da Vitória harbour (Azores, Portugal) that directly protects quay 12. Two water levels and several incident wave conditions were tested. Empirical runup formulae from Van der Meer & Stam (1992), Pullen et al. (2007) and Bonakdar & Etemad- Shahidi (2011) were applied for the tested conditions and comparisons were made with experimental values of the two percent wave run-up, R2% . Generally, the agreement between predictions and measurements was better for mean low water than for mean high water springs, with all formulae over predicting measurements for the latter.

A set of physical model tests was run in to characterize the ship

A set of physical model tests was run in order to characterize the ship

Neste trabalho foram realizadas análises da propagação de ondas regulares e irregulares em um canal bidimensional com praia numérica através do modelo Fluent v. 16, desenvolvido pela ANSYS, que utiliza o método dos volumes finitos para a resolução das equações de conservação da massa e de movimento e o método Volume of Fluid para o rastreamento da posição da superfície livre. A praia numérica é baseada na adição de um termo de sumidouro na equação da quantidade de movimento que contém os coeficientes de amortecimento linear e quadrático. Para a aferição dos dois coeficientes, que dependem das características da onda incidente, foram simulados três casos de incidência de ondas regulares. De maneira geral, enquanto que o uso de baixos valores de coeficientes de amortecimento deixam ruídos numéricos no sinal da elevação da superfície livre, o uso de altos coeficientes de amortecimento causam reflexões das ondas incidentes. Diante dos resultados, adotou-se um coeficiente de amortecimento linear ótimo para as ondas regulares incidentes e manteve-se coeficiente de amortecimento quadrático nulo. Para esta situação, as séries temporais de elevação de superfície livre foram comparadas com séries temporais teóricas, mostrando uma excelente concordância entre elas. Após aferição da praia numérica, foi realizada a simulação com incidência de onda irregular definida pelo espectro do tipo JONSWAP. Analisando a evolução do espectro de energia e comparando-o com o imposto, verificou-se uma boa concordância entre os espectros medidos ao longo das sondas de monitoramento e o espectro imposto. Concluiu-se, através desse estudo, que o Fluent v. 16 e a metodologia utilizada permitem realizar a simulação da propagação de ondas regulares e, principalmente, irregulares em um canal bidimensional com praia numérica de forma adequada.

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