Publicações

The most studied device used for extracting wave energy is the Oscillating Water Column (OWC). In general, numerical simulations of these cases by means of models based on Reynolds Averaged Navier-Stokes equations adopt the Volume of Fluid method to deal with the free surface flow which is considered incompressible in both water and air. The aim of this study is to investigate the influence of the compressibility effect on the air inside the OWC chamber by the FLUENT® numerical model. A methodology is implemented, taking into account both water and air flows incompressible, but, at every instant, a pressure condition is imposed on the top boundary of the chamber to consider the compressibility effect. This pressure condition is based on an analytical equation that considers the isentropic transformation of the air and effects of Wells and impulse turbines. Results of compressible and incompressible numerical models are compared. The amplification factor, the root mean square of air pressure inside the chamber and OWC efficiency in relation to incident wave period, wave height and turbine characteristic relation are analyzed. Results show that air compressibility effects can diminish the predicted OWC efficiency up to about 20% in both Wells and impulse turbines.

In this study, a numerical analysis of the performance of two Oscillating Water Column (OWC) wave energy converters, at different front and back wall slopes, was carried out. The first device had vertical front and back walls and the second one had its wall slopes of 40° in relation to the horizontal plane. The FLUENT® numerical model, which is based on the Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS) equations, was used. The Volume of Fluid (VoF) method was employed to take into account free surface flows. The case study comprised a 10 m deep flume with an onshore OWC at its end, equipped with a Wells turbine. A 2D hydrodynamic mathematical model was employed and a 3D air pressure effect inside the OWC air-chamber was considered. Analyses of the hydrodynamics behavior, fluid-structure interaction outside (run-up/down, reflected waves) and inside the chamber (free surface elevation, sloshing) and energy distribution (pneumatic extracted energy, reflected wave energy and energy losses) were conducted. Results showed that the device with inclined walls had the best efficiency in comparison with the other one. However, the latter showed lower variation in efficiency in the wave period range than the former.

The main objective of this study is to investigate differences of random incident waves from regular ones in performance of wave energy converters (WEC). A numerical analysis of an onshore oscillating water column (OWC) WEC is carried out by means of the FLUENT® software, which is based on Reynolds - Averaged Navier-Stokes equations. Analyses of the efficiency of an onshore OWC device with similar characteristics of the Pico

Atualmente, mais importante que assegurar a resistência de um aglomerado urbano a um eventual invasor, importa garantir a sobrevivência a catástrofes naturais das infraestruturas críticas que garantem a salubridade das condições de vida nesse aglomerado, a mobilidade dos habitantes e o abastecimento de bens essenciais. Em rigor, face ao carater aleatório destas solicitações, pretende-se que, uma vez terminadas essas solicitações extremas, eventuais estragos causados pelas mesmas não impeçam o restabelecimento, em tempo útil, das atividades normais da população. Nesta comunicação apresentam-se ferramentas e procedimentos para avaliação do risco associado a infraestruturas críticas com um viés para o controlo de cheias urbanas e de infraestruturas de transporte marítimo.

The current program of Systematic Observation of Maritime Works (OSOM+), under development at the National Laboratory for Civil Engineering (LNEC), is essentially applied to rubble mound breakwaters. The OSOM

HIDRALERTA is a forecast and early warning system for coastal and port regions capable of predicting emergency situations, as well as carrying out risk assessment. The system concentrates on evaluating wave overtopping and flooding scenarios. It uses offshore sea-wave and wind forecast data, as well as tide data, as input to determine wave overtopping at specific locations. The calculation of the mean overtopping discharge over a structure is made through artificial neural network (ANN) tools and/or empirical formulae, which are able to define the spatial distribution of the flow behind the structure.The HIDRALERTA system is composed of four modules developed in Open Source Web Technology, mainly using the Python Language. The Warning System can be configured and adapted for specific scenarios. The system has been successfully tested for the Port and Bay of Praia da Vitória, Terceira Island, Azores, Portugal, and is now under development and being implemented at the ports of Madalena do Pico and S. Roque do Pico.This paper describes the work carried out to date on the system and its application to these two ports in the Pico Island, Azores.

A set of scale-model tests carried out to enlarge the range of wave steepness values analysed in run-up, overtopping and armour layer stability studies, focusing on oblique extreme wave conditions and on their effects on a gentler slope breakwater

Mechanical constraints have a non-negligible influence in the motion of oscillating wave surge converter (OWSC) devices. The key novelty of this paper is a numerical simulation tool for OWSCs that does not neglect or significantly compromise mechanical constraints such as hydraulic power take-off (PTO) system, revolute joints and frictional contacts among components. The paper is aimed at presenting the key components of the numerical simulation tool and at validating it with laboratory data featuring an OWSC with mechanical constraints under regular and irregular waves. It is based on the implementation of the multibody solver of Project Chrono under the Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) model of DualSPHysics, where the SPH solver resolves the interaction between wave and flap and the multibody solver resolves the interaction between flap and mechanical constraints. Comparison between numerical results and experimental data show that the numerical simulation tool properly predicts the dynamics of the OWSC. Furthermore, in what concerns hydrodynamics of the near-flap flow, the computed and measured free-surface elevations and phase-averaged flow field show reasonable agreement. Once properly validated, the numerical simulation tool is then applied to study the influence of several mechanical constraints, PTO damping characteristics and flap inertia on the hydrodynamic of the OWSC. The viability of OWSC design solutions based on the developed numerical simulation tool is emphasised, in view of its performance in the test cases to which it was subjected.

Knowledge of forces due to the action of waves on submarine outfalls composed by a pipe and stabilizing concrete weights, considering the wave propagation direction to the outfalls, is essential to their design. 3D numerical models based on RANS-VoF (Reynolds-Average-Navier-Stokes Volume-of-Fluid) are able to estimate forces on the pipe and weights. The present study aims to simulate a submarine outfall with stabilizing concrete weights at 1:15 scale which was previously tested in the 3D Shallow Water Basin at the Danish Hydraulics Institute (DHI) to analyse the influence of the direction of the incident wave and the distance from the pipe to the bottom on the outfall forces. In this study, numerical results are compared with experimental ones for waves with four different amplitudes and with wave incidence perpendicular to the outfall. The use of k-

Este trabalho apresenta a aplicação da ferramenta SWAMS para caracterizar as condições deabrigo da bacia do Terminal de Contentores do Porto de Sines considerando quatroalternativas de configuração distintas daquela bacia, resultantes de diferentes valores para aextensão do molhe de protecção do porto e do cais acostável. A comparação entre osresultados obtidos para as diferentes alternativas de configuração permite avaliar qual delasconduz a uma resposta do navio amarrado mais favorável. São analisados os movimentos donavio, as forças nas amarras e nas defensas. Adicionalmente analisa-se a influência do ventono comportamento do navio amarrado assim como a introdução de pré tensionamento nasamarras.

Os riscos associados à inundação e galgamento de estruturas de defesa costeira são umaconstante preocupação na costa portuguesa, sendo que situações de emergência provocadaspelo mar são frequentes, pondo em causa a segurança de pessoas, bens e o própriopatrimónio natural. Para tal, é importante desenvolver uma metodologia que permita avaliar osriscos associados a inundações e galgamentos na zona costeira, evitando assim a suadegradação e perdas irreversíveis.Nesse sentido, tem sido desenvolvida no LNEC uma metodologia de avaliação de riscoassociado à ação de ondas em zonas costeiras e portuárias. Esta metodologia foi aplicada àpraia de São João da Caparica, na Costa da Caparica, especificamente em dois perfis da praia:um sem estrutura de proteção aderente e outro com uma estrutura deste tipo. A metodologiamostrou ser de fácil aplicação e forneceu informação muito útil para o planeamento e para agestão integrada e sustentada das zonas costeiras. No entanto, constatou-se que aquela éfortemente dependente dos dados de base a fornecer, tais como a agitação marítima, ascaraterísticas morfológicas da praia e as especificidades ambientais, económicas e sociais dazona em estudo.Este trabalho está inserido no projeto HIDRALERTA, que pretende desenvolver um sistema deprevisão, alerta e avaliação do risco associado a inundações e galgamentos em zonascosteiras e portuárias, em particular, para a zona da Costa da Caparica.

Apresentam-se neste artigo os principais desenvolvimentos realizados no modelonumérico SPHyCE, baseado no método SPH (Smoothed particle hydrodynamics), desenvolvidono Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC), com vista à aplicação específica destemodelo a estudos de engenharia costeira. Este trabalho teve como objetivo o estudo evalidação do modelo na interação onda-estrutura para estruturas porosas. Para tal foramrealizados ensaios experimentais em canal de ondas para uma secção específica do quebramaroeste do porto de Albufeira, no Algarve. Foram simuladas 5 configurações diferentes dacamada porosa do quebra-mar com o modelo SPH, de forma a estudar qual o caso que seadapta melhor aos resultados dos ensaios experimentais. A comparação dos resultadosnuméricos com os experimentais possibilita a validação do modelo SPHyCE e a análise desensibilidade dos resultados com a distribuição e configuração dos blocos do manto poroso.

N/A

A avaliação do risco de ocorrência de galgamentos/inundações de zonas costeiras e portuáriastem grande relevância para a segurança e gestão destas zonas. Com efeito, taisgalgamentos/inundações podem provocar distúrbios graves nas operações de carga edescarga, assim como danos avultados nas infraestruturas, impactos ambientais severos, ouaté perda de vidas humanas.Esta comunicação tem como objetivo contribuir para a análise das consequências daocorrência de galgamentos/inundações no contorno da baía da Praia da Vitória, localizada naIlha Terceira, Açores. Este contorno inclui a proteção marginal da baía em frente à cidade daPraia da Vitória e os terminais do porto. A análise a efetuar apoia-se no sistema integrado demodelação numérica em engenharia portuária e costeira HIDRALERTA (Zózimo et al., 2008,Neves et al., 2009). Trata-se de um sistema implementado em ambiente SIG (Sistema deInformação Geográfica), que tem vindo a ser desenvolvido no LNEC no âmbito de um projetohomónimo de investigação científica e do qual resultará uma ferramenta de alerta daocorrência de galgamentos/inundações em zonas costeiras e portuárias. Para analisar asconsequências na zona de estudo, consideraram-se vários indicadores espaciais a que sefizeram corresponder diferentes níveis de informação (layers) num SIG. Atribuíram-sediferentes pesos a cada um dos indicadores com base no Processo de Análise Hierárquica(AHP), que mostrou ser um método multicritério simples de aplicar. As propriedades de cadaindicador também exigiram a atribuição de diferentes pesos, pelo que se realizou areclassificação dessas propriedades a partir de uma escala de importância relativa (de 1 a 9),segundo aquele método. O mapa de consequências obteve-se pela combinação dos diferentesindicadores e das suas propriedades com os pesos definidos, através da ferramenta, WeightedOverlay, disponível no ArcGIS.

N/A

A experiência de estruturas marítimas do tipo Quebra-mares e Emissários Submarinosconstruídas sobre terrenos lodosos apresenta ainda uma grande incerteza na resolução dosproblemas de assentamentos, erosão e liquefação. O projeto de investigação AREDIS(Adaptações para Reforçar a Estabilidade de Emissários Submarinos em Terrenos Lodosos)tem como objetivo central o desenvolvimento de soluções para melhorar a construção destasestruturas fundadas em solos sujeitos a liquefação, tendo por base trabalho experimental. Napresente comunicação descreve-se o desenvolvimento do estudo no que diz respeito aosemissários submarinos. O programa de ensaios bidimensionais para o estudo do emissário,simulado através de um tubo circular, consiste em ensaios com diferentes condições deagitação, alturas e períodos da onda, e com duas situações de colocação da estrutura:emissário apoiado no solo e enterrado no mesmo.Nesta comunicação faz-se algumas considerações sobre o estado de arte, descreve-se oprograma de ensaios proposto e as principais conclusões obtidas sobre a definição do materialque constitui o solo a colocar no fundo do canal de ensaios. Na presente data estão a decorreros ensaios preliminares do solo com diferentes misturas de caulinite e de areia e só areia paradeterminar o seu comportamento e definir as características do solo que será utilizado nomodelo.

The forecast of sea waves has been analyzed, in the literature, using various methodologies.Currently, there are a number of techniques that have shown satisfactory results, which arebased on empirical formulations, numerical and physical modeling. However, there is still alarge gap for research in the use of numerical modeling, especially when the models employedbecome very complex or with a large amount of variables. Thus, the scope of this work is topresent a neural network system of the ART (Adaptive Resonance Theory) type with FuzzyLogic techniques to determine wave conditions at the Portuguese coast (Sines Port).

Nesta comunicação são apresentados os resultados obtidos no estudo dos galgamentos dotrecho do molhe Oeste do Porto de Sines em frente ao posto 2 do terminal de granéis líquidosdo porto, utilizando duas ferramentas de cálculo do galgamento baseadas na análise de redesneuronais: NN_OVERTOPPING2 (Coeveld et al., 2005) e OVERTOPPING (Verhaeghe, 2005).Tanto uma ferramenta como outra calculam o valor médio do caudal médio galgado sobre ocoroamento das estruturas marítimas, usando para o efeito uma amostra de estimativasproduzidas por redes neuronais.Para a aplicação das ferramentas é necessário conhecer alguns parâmetros de entrada ligadosà agitação marítima e à geometria do perfil das estruturas. Embora os parâmetrosconsiderados já permitam analisar um conjunto de estruturas mais variado do que o usual nosmodelos empíricos de avaliação de galgamentos, aqueles parâmetros são ainda insuficientespara a correta descrição do perfil do trecho considerado do molhe Oeste do Porto de Sines,dada a complexidade da geometria. O talude tem quatro troços inclinados ao longo da zonaativa do manto, onde também estão colocados cubos Antifer de 900 kN, em duas camadas,com diferente arrumação acima e abaixo do zero hidrográfico. Esta diferença na arrumação doscubos Antifer implica diferenças na rugosidade e permeabilidade entre os trechos do mantoacima e abaixo do zero hidrográfico. Nos dados de entrada das ferramentas em apreciação, oefeito destas características é tido em conta apenas no parâmetro de entrada,

The Ilha Solteira dam reservoir, which has an extension of 100 km, is located in the northwestof São Paulo state, Brazil. Due to its huge dimension, wind generated waves can causeproblems to the navigation security, to the stability of the river banks, to the infrastructuresaround the reservoir or even to public safety. In 2010/2011, a field data campaign wasundertaken in order to measure the wave height and wind velocity. The bottom profile andwind velocity were used on the SWAN (Simulating Waves Nearshore) to predict the waveheight. From the obtained results it can be said that the prediction from the numerical modelpresents similarities with the experimental ones.

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

C2IMPRESS is a multi-disciplinary project which aims to enhance understanding and public awareness on multi-hazard risk, based on innovative models, methods, frameworks, tools and technologies to develop decision-making platforms with a fine-grained spatio-temporal data to better assess impacts, vulnerability and resilience on natural hazards. This Report is the Deliverable 1.1 and belongs to Work Package 1, which is mainly addressed to identify the past climate and physical processes that underlie natural disaster events and their consequences

A major objective of TRA LISBON 2022 Conference is to boost research and innovation capacity for the transport sector, throughout a full innovation cycle, from idea to market. Having this in view, the project

The demonstration area will be one of the main focus points of TRA LISBON 2022, presenting multifunctional spaces and being prepared to receive a large number of different types of on-site demonstrations (indoor and outdoor). On-line demonstrations will also be an option, allowing for the widest possible coverage of access for all the participants.The dedicated areas will allow for interactive demonstrations of technological innovations to be carried out by and for industry partners, researchers, and other stakeholders. Demonstrations are an excellent opportunity to introduce conference attendees in an engaging way, as well as to promote new contacts and promising business.

According to the CSA project plan, WP5.2 task objective is to organize technical tours that feature attractive and interactive showcases aiming at engaging participants into novel technologies for all transport modes and enabling stakeholders and their companies to disseminate and even sell their products and applications to all interested parties.

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.

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.

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

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

This deliverable is related to task 8.2

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.

The project LIFEGARACHICO (LIFE20 CCA/ES/001641) proposes the creation of an effective flexible adaptation framework for the coastal unicipalities of Macaronesia, making specific local interventions to increase their resilience against extreme coastal events resulting from climate change. Social surveys were applied in Praia da Vitória, Terceira, Azores, to understand the civilians perception of coastal flooding events.

The project LIFE-GARACHICO (LIFE20 CCA/ES/001641) proposes the creation of an effective flexible adaptation framework for the coastal municipalities of Macaronesia, making specific local interventions to increase their resilience against extreme coastal events resulting from climate change. Social surveys were applied in both localities in order to understand the civilians perception of coastal flooding events

Realização de ensaios em modelo físico reduzido 3D para a avaliação da estabilidade do quebra-mar destacado do Porto Inlgês, Maio, Cabo-Verde

N/A

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.

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

N/A

N/A

N/A