Publicações

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.

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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.

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The H&R wave overtopping model, originally developed for sloping structures, is employed ina number of operational coastal flood forecasting and warning systems. This paper describesthe first step in a project to extend the model to encompass vertical structures. Use is made ofthe CLASH database for the purpose of checking whether it is appropriate to simplyextrapolate the existing formulae for the model

Esta comunicação analisa a aplicabilidade a estruturas marítimas verticais do modelo degalgamentos de Hedges & Reis (H&R), originalmente desenvolvido, calibrado e validado paraestruturas em talude (Hedges & Reis, 1998, 2004; Reis et al., 2008). Apresenta a comparaçãodos resultados deste modelo e de outras formulações empíricas (Pullen et al., 2007; Goda, 2008)com os dados existentes na base de dados do projeto europeu CLASH para estruturas marítimasverticais. Este estudo enquadra-se na extensão da aplicabilidade do modelo a estruturas verticais(Reis et al., 2013) e tem vindo a ser realizado por solicitação da Royal HaskoningDHV que, desde1998, tem desenvolvido sistemas de previsão e alerta de inundações nas Ilhas Britânicas,utilizando este modelo (Lane et al., 2008; Naysmith et al., 2013). Os resultados da aplicabilidadea estruturas verticais do modelo H&R existente são bastante animadores, sugerindo que a suacalibração e validação para estruturas verticais possa originar melhores estimativas dogalgamento.

Neste estudo apresenta-se uma metodologia de avaliação de riscos para estados limitesoperativos no projecto de emissários submarinos que considera: a natureza intrínseca daestrutura, a legislação ambiental Europeia em vigor, os agentes climáticos característicos dazona costeira e a previsão do comportamento da pluma a longo-prazo.Pretende-se ainda identificar alguns padrões principais do comportamento da pluma e a suarelação com os agentes forçadores locais: vento e maré. Esses padrões são obtidos para aregião de Albufeira, onde se encontra o emissário de Vale de Faro, utilizando o método dasfunções ortogonais empíricas. A probabilidade de falha operativa ou paragem é considerada nodimensionamento probabilístico da estrutura.Com o presente estudo pretende-se estabelecer uma metodologia consistente para aoptimização e gestão de riscos no projecto de emissários submarinos com base nasRecomendações Espanholas para Estruturas Marítimas, ROM, actualmente de aplicaçãoessencialmente a portos e estruturas costeiras (Puertos del Estado, 2002). Esta metodologiapermite avaliar a segurança e operatividade de emissários submarinos e será parte integranteda ferramenta, em desenvolvimento, para a optimização e gestão de riscos nos projectos deemissários submarinos.

O conhecimento dos esforços resultantes da interacção de uma onda com um quebra-marmisto torna-se essencial no dimensionamento destas estruturas. No presente trabalho, omodelo numérico SPHyCE, baseado numa metodologia de tipo SPH - Smoothed ParticleHydrodynamics, é utilizado para o cálculo das forças num quebra-mar misto. Para analisar aevolução da força de impacto, foram consideradas várias condições de profundidade no pé daestrutura e de altura de onda incidente abrangendo diferentes regimes de força.A comparação dos resultados do modelo numérico com os das formulações empíricas permitiuverificar que as forças previstas são semelhantes para os casos de regime de ondaparcialmente estacionária. No entanto, para o regime de força de impacto, existem diferençasque se devem a vários factores: i) a rebentação não ocorre sempre da forma prevista nasformulações empíricas; ii) no caso da rebentação com ar aprisionado, cuja influência no valordas forças é relevante, o modelo numérico atinge a seu limite de aplicação, pois não integra oar.

This work is part of the DESTAQ project (Development of advanced techniques to measure thevelocities and study the interaction between detached breakwaters and harbour structures)and aims to analyse the hydrodynamic behaviour of a detached structure as a protectionelement of a main rubble mound breakwater using laboratory tools and techniques.The hydrodynamic analysis that is presented includes image processing tools, and the use ofthe numerical model IH-2VOF. A comparison between the results obtained with bothtechniques is made.

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O modelo numérico SPHyCE, baseado nas equações de Navier-Stokes na forma Lagrangianae numa metodologia de tipo SPH - Smoothed Particle Hydrodynamics, tem sido desenvolvidono LNEC desde 2007. Este modelo, inspirado no código SPHysics (Monaghan, 1994), integravárias opções para aplicações específicas à engenharia costeira e foi objecto de numerosasanálises de sensibilidades com vários parâmetros, estudos de convergência com a resolução evalidações com dados de ensaios experimentais realizados nas instalações do LNEC. Estesestudos foram realizados à escala reduzida dos modelos físicos testados para validação domodelo numérico. No entanto, o modelo, na sua versão actual, não foi ainda aplicado à escalado protótipo.No presente trabalho o modelo numérico SPHyCE é aplicado ao molhe Oeste do Porto deAlbufeira, no Algarve. Esta primeira aplicação tem dois objectivos:- Analisar o comportamento do modelo numérico quando aplicado a um quebra-mar à escalareal;- Aplicar uma metodologia de acoplamento entre o modelo de propagação Bouss-2D, utilizadopara propagar a onda incidente do largo até às proximidades da estrutura, e o modeloSPHyCE.Esta aplicação integra-se no projecto SPACE

Embora os procedimentos para o projeto e operação de ensaios com modelo físico reduzido deestruturas marítimas estejam já consolidados há muito tempo, continuam a existir apossibilidade e a necessidade de aperfeiçoamento de procedimentos relacionados com aexploração desta fonte de informação sobre a resposta destas estruturas à agitação marítimanelas incidente.No presente trabalho, descrevem-se metodologias recentes, implementadas no LNEC, paramelhorar os procedimentos de caracterização da envolvente do manto protetor dequebra-mares de taludes - dando-lhes um caráter mais quantitativo

A set of procedures to evaluate the time series of the diffraction forces on a moored ship insidea harbor basin is presented. Nonlinear wave propagation is obtained using a Boussinesq finiteelement numerical model, BOUSS-WMH. Determination of hydrodynamic forces acting on theship is achieved using a modified version of the WAMIT model. Finally, time series of the waveforces on the ship and of the inherent moored ship motions are obtained using BAS numericalmodel. The main focuses of this work are: the coupling of these three models and themodification of the method used in WAMIT to determine diffraction forces. Some simple andpractical applications of this procedure are presented as well.

Sea waves inside harbors can affect scheduled port operations. Hence it isimportant to correctly predict and characterize the wave field inside ports and to describe themovements of the ship and forces acting upon it. A classical approach is to assume that shipwaveinteraction is linear, [1]. Then it is possible to decompose it in the so-called radiationand diffraction problems. Numerical models that solve such problems have been developedand used by the offshore industry for quite a while, [2], to study the interaction of sea-waveswith floating objects. However, these models cannot be used to solve the diffraction problemof ships inside harbor basins where nearby reflecting boundaries and shallow depths createvery complex nonlinear wave fields.A new set of procedures using coupled models is proposed in this work. First, a Boussinesqtypefinite element wave propagation model is used to determine the wave field in thenumerical domain containing the harbor. Then the velocity potentials are evaluated at theship

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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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