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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-

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O objectivo desta comunicação é a análise comparativa dos modelos do tipoBoussinesq COULWAVE e BOUSS3W e do modelo baseado nas equações de Navier-Stokes FLUENT na simulação da rebentação de ondas num canal. As principaisdiferenças entre os modelos estão associadas às equações base, ao método numérico, àprecisão e ao domínio de aplicabilidade associados e ao custo computacional. O casoseleccionado consiste num estudo experimental da propagação de ondas num canal deondas cujo perfil de fundo é do tipo barra-fossa. Este caso envolve para além darebentação das ondas, diversos fenómenos físicos, nomeadamente, o empolamento, arefração, a difração e a dispersão não-linear. Por isso, constitui um óptimo teste para avalidação e comparação dos modelos aqui apresentados.O teste escolhido correspondeu a uma onda incidente de altura H=0.08m e períodoT=1.5 s. Foram comparados os valores numéricos dos três modelos numéricos eexperimentais correspondentes às séries temporais de elevação da superfície livre e davelocidade das partículas. Depois procedeu-se com base nessas séries à: a) análise notempo para determinação dos valores da altura de onda significativa, HS e velocidademáxima, mínima e média de cada registo; b) análise estatística com base nos valores deHS e das velocidades; c) análise espectral para avaliação do comportamento não-lineardos modelos. São, deste modo, avaliadas as capacidades e limitações de cada modelotestado

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Nesta comunicação faz-se uma análise comparativa entre as medições efectuadas na Praiada Cornélia, na Costa da Caparica, durante os dias 11 a 15 de Maio de 2010, e os resultadosnuméricos da aplicação do modelo não linear COULWAVE para as condições de agitaçãoverificadas. Tem, portanto, como objectivo principal, a avaliação do desempenho do modelo nasimulação da hidrodinâmica da rebentação em condições reais.O modelo numérico COULWAVE (LYNETT e LIU, 2002), baseado nas equações do tipoBoussinesq, deduzidas a partir da integração em profundidade das equações de continuidade emovimento utilizando o conceito de camadas múltiplas (multi-layer), simula a propagação de ondasfortemente não-lineares e dispersivas, em zonas de profundidade variável. As condições de fronteiraforam geradas com base em séries temporais de elevação medidas a uma profundidadeaproximada de 9.4 m (abaixo do nível médio do mar).Os resultados numéricos são comparados com séries de elevação medidas por sensores depressão posicionados próximo da linha de costa. São apresentadas análises no domínio do tempo eestatísticas de conjunto, que têm como objectivo validar as simulações. Esta abordagem permiteavaliar o desempenho do modelo para simular as condições específicas do local, mas tambémpermite, de uma maneira geral, contribuir para uma maior confiança na sua utilização em escalastemporais e espaciais maiores, necessárias numa perspectiva de gestão operacional.

De entre os vários tipos de estruturas de protecção costeira, o quebra-mar verticalé mais utilizado em Portugal em costas com fundos com grande declive, como é o caso dacosta da Madeira. Este tipo de estrutura é formado por uma parede vertical, impermeável,onde a onda é reflectida para o largo. Quando comparados com os quebra-mares de taludetradicionais, os quebra-mares verticais permitem uma economia substancial de material comimportantes consequências económicas e ambientais. No entanto, sofrem ruína abrupta e nãocontribuem para o amortecimento da agitação residual dentro da bacia abrigada, sendo oseu paramento interior muito reflector. O quebra-mar misto é, até determinada altura deonda, análogo ao quebra-mar vertical e para alturas superiores, ao provocar a rebentação,funciona em parte como quebra-mar de talude e em parte como quebra-mar vertical,agregando as vantagens (e alguns dos inconvenientes) dos dois tipos de estrutura.A interacção entre uma onda regular e um quebra-mar misto é estudado neste artigo usandoum modelo numérico SPH

O litoral setentrional do Estado do Rio Grande do Norte, situado no nordeste do Brasil, é singular pelapresença de manguezal, ilhas barreiras, esporões e barras arenosas, estando sujeito a intensosprocessos costeiros, sobretudo resultantes dos processos físicos oceanográficos e climáticos,constantemente gerados pela ação das ondas e correntes, assim como, pela ação das maréssemidiurnas. Essa região ainda é incipiente no que se refere ao monitoramento sequencial deparâmetros oceanográficos. Tais informações são imprescindíveis para o conhecimento eentendimento do ambiente costeiro estudado, uma vez que nesta região a ocupação de atividadeseconómicas é fortemente atuante tanto pela extração do sal, como principalmente pela exploração dopetróleo. Sendo assim, essas atividades tornam a região com um alto grau de sensibilidade ambiental.Desta forma, campanhas experimentais de campo com fundeio de bóias oceanográficas e medidoresacústicos por efeito doppler, vem sendo ampliado, ainda que em pequenas dimensões, considerando otamanho do trecho litorâneo, com a finalidade de se estabelecer uma parametrização dos padrões deondas (momentos espectrais, variações, alturas significativas, períodos, direção e progagação), dosperfis de correntes e efeitos da maré atuantes na área. O foco deste trabalho discute e apresentar osresultados de dados obtidos por meio dos perfiladores acústicos de correntes e ondas Aquadopp eAwac, no sentido de contribuir para o estudo da hidrodinâmica e morfodinâmica da região.

Os quebra-mares de taludes são estruturas de protecção portuária muitocomuns em Portugal e em cujo projecto se assume a necessidade de obras de manutençãoou reparação ao longo da sua vida útil. Uma das grandezas relevantes para a avaliaçãoda necessidade de realização de obras é o volume erodido do manto protector por acçãoda agitação marítima, o qual pode ser determinado a partir de levantamentosconsecutivos da envolvente dos taludes e com o qual se pode definir o dano da estrutura.Melby (1999) apresentou uma fórmula para previsão da evolução do dano emquebra-mares de taludes baseada nas características da agitação incidente.Neste estudo apresentam-se os resultados do trabalho realizado com o objectivo deavaliar a aplicabilidade daquela fórmula em condições de agitação diferentes dasconsideradas por Melby, tendo para isso sido reproduzidas as experiências descritas poraquele autor. Tratam-se de ensaios de longa duração em modelo físico reduzido em quesequências de estados de agitação estacionários vão atingindo o manto protector e semede a área erodida no final da actuação de cada estado de agitação.A medição da área erodida no final da actuação de cada estado de agitação foi realizadaa partir da reconstrução de pares estereoscópicos de fotografias em que a refracçãoinduzida pela interface ar água é corrigida. Tal permite a obtenção das fotografiasmantendo-se a água no canal. Pretendeu-se com este estudo, avaliar a operacionalidadedesta técnica em ensaios de longa duração, para os quais seja necessário o levantamentoexaustivo de perfis

Descrevem-se as metodologias, desenvolvidas no LNEC, para a avaliação do risco associado ànavegação no interior dos portos e à ocorrência de galgamentos de estruturas portuárias.A determinação da agitação marítima é efectuada, em ambos os riscos, recorrendo a umametodologia de acoplamento de modelos numéricos de propagação de ondas, com base emdados de agitação marítima provenientes de bóias ou de modelos regionais de previsão daagitação. Para a navegação a avaliação do risco é feita com base na altura do movimentovertical de um navio induzido pela agitação incidente ao longo da sua trajectória no porto,enquanto o cálculo dos galgamentos é efectuado recorrendo a uma ferramenta baseada naanálise de redes neuronais.Estas novas metodologias foram aplicadas ao Porto da Praia da Vitória, localizado na costa Esteda Ilha Terceira, Açores. Avaliou-se o risco para a navegação ao longo de duas trajectórias deentrada de um navio no porto e o risco associado ao galgamento da secção do molhe Sul doporto que protege directamente o cais 12.

O sistema em estudo é a barragem do Lago de Ilha Solteira, localizada no interior do estado de São Paulo-Brasil. Este trabalho aborda o comportamento de ondas geradas por ventos em recintos fechados utilizando-se do modelo espectral não-linear numérico SWAN, Booij et al. (1996). O trabalho apresentado neste artigo aborda, ou seja, primeiro e terceiro aspectos, a aquisição de dados de campo e de processamento e modelagem numérica de ondas geradas pelo vento. Para caracterizar a hidrodinâmica do sistema e seu impacto sobre as margens da albufeira da barragem de Ilha Solteira, é necessário avaliar o clima de ondas local. Assim, vários instrumentos foram implantados em locais diferentes para caracterizar as ondas e ventos. Estas medidas, apesar de ser muito útil para descrever características das ondas locais, têm uma duração muito curta para caracterizar o clima de ondas de longo prazo. Além disso, eles também sofrem de uma representação do espaço restrito das condições das ondas. A utilização de modelos numéricos de ondas de vento podem superar este aspecto.

Este trabalho analisa o desempenho do modelo do tipo Boussinesq COULWAVE emodelo RANS (Fluent, versão 6.3.26) na simulação das características das ondas (alturas evelocidade da onda) ao longo da sua propagação num canal com um fundo de batimetriavariável, para o qual existem resultados de ensaios experimentais. O modelo COULWAVE éum modelo de diferenças finitas para a propagação de ondas fortemente não-lineares edispersivas, em zonas de profundidade variável. O modelo RANS é um modelo de volumesfinitos que usa um método VOF na determinação da posição da superfície livre. Osresultados numéricos de ambos os modelos são comparados com os resultados experimentais,no que se refere às alturas de onda significativas, velocidades horizontais ao longo do canal(a meio da coluna de água), apresentando os valores mínimos, máximos e médios davelocidade das partículas ao longo do domínio. É, também, apresentada uma comparaçãocom perfis de velocidade para o modelo RANS. Determinaram-se parâmetros estatísticos demodo a quantificar a diferença entre os resultados numéricos e experimentais no caso daaltura de ondas e da velocidade horizontal. Finalmente, foi também realizada uma análiseespectral de modo a caracterizar o desempenho dos modelos e a sua capacidade nasimulação dos efeitos não lineares

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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

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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

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