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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

In order to provide new insight into the flow and forces around a submarine outfall, 3D testswere performed in the DHI Shallow Water Basin with different outfall geometries (with andwithout stabilizing concrete weights), different wave obliquities (90º, 30º and 10º) anddifferent pipe distances from the bottom. The tests were carried out in the subcritical flowregime. The collected data provide new understanding of the importance of the wave obliquityin the forces on the outfall, especially for small values, where there are no available data.Moreover, for the case with the pipe stabilized by concrete weights, where almost noinformation is available, the influence on the forces of the wave obliquity and of the pipedistance from the bottom are analyzed, giving important indications to the design project.

Marine structures built on muddy soils, such as breakwaters and submarine outfalls, are subject to settlement, scour and liquefaction and the mechanics of these processes are still uncertain. The aim of the present experimental study is to investigate stability of submarine outfalls in low quality soil. Physical modeling, carried out in the wave flume at UNAM, Mexico, is described and the results are presented and discussed. Tests were performed for different wave conditions (wave heights and periods), different soil characteristics (several mixtures of kaolinite and sand) and three structural layouts: the pipe resting on the soil, the pipe partially buried and a totally buried pipe.The pore pressure for different positions on the soil and the movements of the pipes were measured, together with surface elevation along the flume.

The present work focuses on the comparison between different types of data analysis (time analysis; Fourier transform spectral analysis; wavelet transform spectral analysis; and hodograph representation) applied to Acoustic Doppler Velocimetry (ADV) records of wave orbital velocities. Different wave conditions (monochromatic, bichromatic and irregular) have been tested, for the general purpose of experimentally investigating wave shoaling and breaking over a gentle slope. The analysis of the velocity data, through these methodologies, illustrates other relevant phenomena occurring in the wave propagation, which cannot be depicted by the usual wave gauges. Each of these techniques has advantages and drawbacks,and so they should be complementary.

Os modelos SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics), baseados na formulação Lagrangiana dasequações da Dinâmica dos Fluidos, são uma opção atractiva para modelar escoamentos com superfície livre, poisnão necessitam de malha computacional, permitindo modelar fenómenos complexos, como a rebentação de ondase o galgamento. Neste trabalho apresenta-se o modelo numérico SPHyCE em desenvolvimento no LNEC e a suaaplicação à determinação do galgamento no quebra-mar poente do Porto de Pesca de Albufeira (Algarve), no qualforam realizadas as primeiras campanhas de medição de galgamento num quebra-mar em Portugal no âmbito doprojecto SPACE (Desenvolvimento e validação de um modelo SPH para aplicações a estruturas costeiras).Apresenta-se a metodologia de acoplamento dos modelos SWAN, Bouss2D e SPHyCE, para modelar apropagação das ondas do largo até ao quebra-mar, assim como as campanhas de campo. São analisados ecomparados os galgamentos obtidos com o modelo numérico e os medidos.

A zona de Diogo Lopes, situada no estado do Rio Grande do Norte, Brasil, foi alvo devários estudos interdisciplinares, que incluíram a caracterização da agitação marítima ao longodesta costa (Ângelo et al. 2012, Matos et al. 2013). Esta é dominada por um regime de alternânciade brisa marítima e terrestre que colocou certas dificuldades. Para obviar a estas, recorre-se,novamente, ao modelo SWAN para a simulação do estado de mar, mas com um domínio decálculo alargado, um campo de ventos, obtido na estação meteorológica de Macau, diferente ecom a introdução da interacção das ondas e correntes. Estas são provenientes do modelohidrodinâmico SISBAHIA desenvolvido na referida Universidade. O forçamento ao largo é obtidorecorrendo ao modelo Wavewatch III. Para a verificação das simulações, utilizaram-se mediçõesde sensores AWAC para o período de 11 a 12 de Dezembro de 2010, em dois pontos distintos damalha computacional.

Os modelos Lagrangianos de tipo Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) apresentam-se como uma alternativa interessante para modelar a interação entre ondas e estruturas costeiras e marítimas. Estes modelos permitem representar corretamente a física dos fenômenos. No entanto, como qualquer modelo numérico, a precisão dos resultados depende fortemente da resolução, i.e. da dimensão das partículas. O estudo de análise da convergência com a resolução, para a elevação da superfície livre e o galgamento, mostra assim que a convergência é obtida para resoluções diferentes em função do tipo de fenômeno analisado e para resoluções mais finas quando a não-linearidade dos fenômenos aumenta. Os resultados numéricos foram comparados com os dados experimentais obtidos em canal de ondas evidenciando a convergência quer da elevação de superfície livre quer do galgamento com a resolução.

A geração e propagação de ondas de vento em lagos de barragens de grande dimensãopode por em causa a segurança da navegação interior bem como contribuir para aocorrência de fenómenos erosivos nas margens desses lagos. É, por isso, muito importantea correta estimação dessas ondas de vento e o desenvolvimento de metodologias eferramentas capazes de promover a sua monitorização e a previsão atempada dessasondas de modo a minimizar as suas consequências do ponto de vista económico eambiental.É, neste âmbito, que se insere o trabalho que está a ser desenvolvido para o lago dabarragem de Ilha Solteira no estado de São Paulo, Brasil, onde um vasto conjunto de dadosin situ (ventos, ondas, correntes e sedimentos) está a ser coletado desde 2007 assim comose iniciaram as aplicações de modelos numéricos de geração e propagação de ondas.Nesta comunicação, apresenta-se a comparação das estimativas produzidas pelo modelonumérico SWAN, utilizando a caracterização do vento obtida a partir do Anemómetro 2Dsônico instalado no lago da barragem de Ilha Solteira, com as medições da elevação dasuperfície livre obtidas com o sensor de pressão instalado a 1 m da superfície e 8 m deprofundidade local para um período de 2 meses (janeiro e fevereiro de 2011).As comparações efectuadas mostram a capacidade do modelo SWAN em reproduzirglobalmente as características de agitação verificadas no lago em função da boaconcordância entre os valores experimentais e os resultados do modelo numérico, onde em97% dos casos se obteve um índice de concordância (IC) de 73%.

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Uniform flows over circular cylinders in different arrangements appear in manypractical situations. Analyses of side-by-side, tandem and staggered arrangements have shownsignificant differences among flow parameters and the interaction of the flow and the cylinder,by comparison with single cylinder parameters. This paper describes the study of two circularcylinders in tandem arrangement subject to bi-dimensional uniform laminar flows at lowReynolds numbers from 90 to 140. Cases with distance between cylinders equal to 5.25diameter for both fixed cylinders and for a fixed upstream cylinder and a downstream oneelastically mounted in transversal direction are analysed. The numerical model Ifeinco, whichis based on the finite element method and uses a partitioned scheme that considers two-wayinteraction of fluid flow and structure, is employed in the analysis. The fluid flow model usesa semi-implicit two-step Taylor-Galerkin method to discretize the Navier-Stokes equations andthe arbitrary Lagrangean-Eulerian formulation to follow the cylinder motion. The analysis ofthe cylinder movement is carried out by using one DOF dynamic equation for the transversedirection discretized in time by the implicit Newmark method. For both fixed cylinders,differences in terms of lift and drag coefficients and Strouhal number are found by comparisonwith the ones of the single cylinder. When the downstream cylinder is elastically mounted, alock-in phenomenon is observed in a range of Reynolds numbers, characterized by thediscontinuity of the lift and drag coefficients, vortex vibration and natural frequenciesapproximation and increase in vibration amplitude.

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