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SAFEPORT-SINES. SISTEMA DE SEGURANÇA PARA O PORTO DE SINES
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
Ano: 2022
Autor(es): Santos, J. A.; Pinheiro, L.; Gomes, A.; Fortes, C. J. E. M.; Guedes Soares, C.
Editor: PIANC
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Safety System for Ships in Harbours
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.
Ano: 2022
Autor(es): Pinheiro, L.; Gomes, A.; Fortes, C. J. E. M.; Santos, J. A.
Editor: E. Rizzuto and V. Ruggiero (Eds.)
Keywords: Risk assessment; storm Dora; Moored ships; Wave propagation; SWAMS; SAFEPORT
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Scale model tests of ship impact on fenders
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
Ano: 2022
Autor(es): Pinheiro, L.; Simão, J.; Costa, C.E.B.C.; Manso, J.; Marcelino, J.; Fortes, C. J. E. M.
Editor: PIANC
Keywords: fenders; docking; ship; Physical model
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Scale model tests of ship impact on fenders
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
Ano: 2022
Autor(es): Pinheiro, L.; Simão, J.; Costa, C.E.B.C.; Manso, J.; Marcelino, J.; Fortes, C. J. E. M.
Editor: TEST&E2022
Keywords: fenders; docking; ship; Physical model
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SEAlert project. Validation
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.
Ano: 2022
Autor(es): Zózimo, A. C.; Fortes, C. J. E. M.; Pinheiro, L.; Lemos, R.; Capitão, R.; Taborda, R.; Reis, M. T. L. G. V.; Andriolo, U.; Ferreira, J.; Santos, C.; DUARTE, C.M.
Editor: 16th International Conference Littoral22
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SHIP IMPACT ON FENDERS. NUMERICAL MODEL VALIDATION USING EXPERIMENTAL MODELLING TESTS
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.
Ano: 2022
Autor(es): Pinheiro, L.; Gomes, A.; Fortes, C. J. E. M.; Santos, J. A.; Simão, J.; Costa, C.E.B.C.
Editor: PIANC
Keywords: Physical Modelling; Numerical Modelling; GulfStream Ship; Fenders; Composite modelling
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Simulação com o SAFEPORT do impacto da tempestade Célia nos navios amarrados no porto de Sines
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.
Ano: 2022
Autor(es): Gomes, A.; Pinheiro, L.; Fortes, C. J. E. M.; Santos, J. A.
Editor: 7as Jornadas de Engenharia Hidrográfica / 2as Jornadas Luso-Espanholas de Hidrografia
Keywords: tempestade Célia; SAFEPORT; Sines; navios amarrados
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Structural monitoring of a breakwater using UAVs and photogrammetry
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
Ano: 2022
Autor(es): Sousa, P.; Cachaço, A.; Barros, F.; Tavares, P.; Moreira, P.; Capitão, R.; Neves, M. G.; Franco, E.
Revista: Procedia Structural Integrity
Editor: ELSEVIER
Keywords: Breakwater monitoring; Unmanned aerial vehicle; Photogrammetry
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The EW-COAST contribution to an Early Warning System for coastal risks assessments.
Storms impacting sandy coastal areas produce hazard such as erosion as overwash, in turn, promote risk to life and property damage in occupied areas.
Ano: 2022
Autor(es): Ferreira, Ó.; Garzon, J.L.; Ferreira, A. M.; Zózimo, A. C.; Fortes, C. J. E. M.; Reis, M. T. L. G. V.
Editor: MEC
Keywords: Storms; Risk Assessment; Erosin; Overtopping; Overwash
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Validation and Comparisons of Methodologies Implemented in a RANS-VoF Numerical Model for Applications to Coastal Structures
Methodologies to be used in numerical models based on Reynolds-averaged Navier
Ano: 2022
Autor(es): Didier, E.; Teixeira, P.
Editor: MDPI
Keywords: wave overtopping; wave breaking; porous breakwater; coastal structure; turbulence models; RANS-VoF
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Comunicações
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Implementing the awasys wave absorption system in a peculiar wave flume
This paper describes the implementation of a dynamic absorption system of reflected waves, AWASYS (Troch, 2005), in an old and geometrically peculiar wave flume of LNEC (National Laboratory of Civil Engineering). The paper starts by describing the problem to solve, that is, how to absorb unwanted re-reflections existing in the flume, presenting the theoretical foundations of existing 2D active absorption, along with its advantages and disadvantages. A comparison between wave records obtained in six wave gages located in the middle of the flume, either using the system ON or OFF is the main result obtained with this work. The parameters compared were the wave height, peak period and reflection coefficient, obtained for both situations. Comparisons made between incident and target wave spectra for the selected wave conditions are also discussed in the paper.
Ano: 2012
Número Páginas:
10p.
Autor(es): Capitão, R.; Conde, J. M.
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Incorporating a risk assessment procedure into submarine outfall projects and application to portuguese case studies
The paper presents a risk assessment methodology for operational limit states of submarine outfall projects thatconsiders: the environmental legislative framework, the climate agents acting on the coastline and prediction of theplume long-term behaviour near the coastline. The probability of operational failure or stoppage is assessed enablingdecision on project design alternatives.
Ano: 2012
Número Páginas:
11p.
Autor(es): Mendonça, A. C.; Losada, M. A.; Solari, S.; Neves, M. G.; Reis, M. T.
Keywords: Monte carlo; Climate agents; Risk assessment; Submarine outfalls
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Influência da variação do nível de maré na avaliação do risco de galgamento na baía da Praia da Vitória, Terceira, Açores
Neste trabalho, descreve-se a aplicação à baía da Praia da Vitória, na ilha Terceira, Açores, Portugal, da metodologia deavaliação do risco de galgamento em estruturas marítimas em desenvolvimento no LNEC, Neves et al. (2012). Em particular,avalia-se a influência da variação do nível de maré na caracterização da agitação marítima e as consequentes implicações nadeterminação do risco de galgamento, Rocha (2012). Esta metodologia é constituída por três etapas: a caracterização da agitaçãomarítima, a determinação dos galgamentos sobre as estruturas e a avaliação do risco associado.A metodologia foi aplicada a três tipos de estruturas da zona da baía da praia da vitória: o trecho do quebra-mar sul em frenteao cais 12, o enraizamento do esporão 3 e a defesa frontal aderente da baía. Os resultados assim obtidos nas estruturasselecionadas em termos de alturas de onda significativas, de caudal médio galgado e de grau de risco associado aosgalgamentos, são comparados com os obtidos na situação em que o nível de maré foi considerado constante e igual a +1.4 m(ZH).
Ano: 2012
Número Páginas:
11p.
Autor(es): Rocha, T.; Reis, M. T.; Fortes, C. J. E. M.; Pinto, F.; Santos, J. A.; Neves, D. R.; Portela, L. I.
Keywords: Porto da praia da vitória; Nível de maré; Ferramenta nn_overtopping2; Modelo dreams; Modelo swan; Avaliação de risco; Galgamento
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Interacção entre uma onda regular e um quebra-mar misto: Validação de um modelo numérico SPH com resultados experimentais
A interacção entre uma onda regular e um quebra-mar misto é estudada usando um modelo numérico SPH
Ano: 2012
Número Páginas:
10p.
Autor(es): Didier, E.; Martins, R.; Neves, M. G.; Neves, D. R.
Keywords: Forças de impacto; Modelação física; Smoothed particle hydrodynamics; Sph; Quebra-mar misto; Interacção onda-estrutura; Estrutura costeira
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Maritime structures wave overtopping studies. The portuguese experience
A considerable number of studies of wave overtopping at maritime structures arecarried out in Portugal almost on a daily basis, mainly by consultants or within thescope of research contracts, both national and European. They cover overtoppingevaluation for design of new structures, for assessment of the safety of existing defences,for risk assessment and for warning systems. This paper provides anoverview of the Portuguese experience in undertaking these studies, including perspectivesfrom consultants and researchers. It presents the methodologies and toolsapplied for overtopping evaluation, including empirical formulations, neural networkanalysis and both numerical and physical modelling. Their application is illustratedby different case studies and existing drawbacks are pointed out. It also mentionsthe overtopping field campaigns that will be carried out for the first time in Portugalduring 2012, at Albufeira harbour, in the Algarve. Finally, it explains the main researchtopics and developments to be performed in the near future on wave overtopping,in Portugal.
Ano: 2012
Número Páginas:
311-330pp.
Autor(es): Reis, M. T.; Neves, M. G.; Didier, E.; Ferreira, Ó.; Silva, L. G.; Afonso, C.; Lopes, M.; Fortes, C. J. E. M.
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Modelação física da propagação de ondas num canal
Nesta comunicação, é descrito o vasto conjunto de ensaios em canal de ondas realizado no LaboratórioNacional de Engenharia Civil (LNEC) cujo objetivo foi a análise da hidrodinâmica da propagação de ondasobre um fundo de batimetria variável, para várias condições de agitação incidente. Nesse sentido, descrevemseas condições experimentais, os equipamentos de medição, as condições de teste, os tipos de medições(elevação da superfície livre e velocidade) efetuadas e os dados obtidos. Descrevem-se, também, as análisestemporais e espectrais realizadas com os dados recolhidos bem como as metodologias utilizadas para adeterminação e análise da distribuição bidimensional das componentes da velocidade das partículas. Para umaonda regular incidente, com 1.5 s de período e 10 cm de altura, são apresentados e comentados os resultadosobtidos nas diferentes análises efetuadas.
Ano: 2012
Número Páginas:
151-160pp.
Autor(es): Conde, J. M.; Reis, R.; Fortes, C. J. E. M.; Neves, D. R.
Keywords: Análise temporal; Análise espetral; Propagação de onda; Canal de ondas; Modelação física
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Modelação física e numérica das velocidades num quebra-mar submerso. O caso do porto de Leixões
Neste artigo apresentam-se os campos de velocidades obtidos em modelo físico e numérico, na vizinhança de umquebra-mar submerso junto ao quebra-mar Norte do Porto de Leixões. Os campos de velocidades do modelofísico, obtidos com recurso a técnicas PIV, são comparados com os campos de velocidades do modelo numérico,obtidos através das simulações com o modelo numérico IH-2VOF. Os resultados obtidos até ao momentopermitem concluir que, em geral, se obtém uma boa concordância em relação às velocidades horizontais.Quanto às velocidades verticais, embora a ordem de grandeza dos valores obtidos seja semelhante, os valoresobtidos no modelo físico apresentam maiores irregularidades do que no modelo numérico.
Ano: 2012
Número Páginas:
10p.
Autor(es): Gadelho, J.; Neves, M. G.; Reis, M. T.; Lopes, H. -; Taveira-Pinto, F.; Gomes, F.V.
Keywords: Piv; Ih-2vof; Porto de leixões; Quebra-mar submerso; Velocidades; Piv
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Numerical analysis of the interaction among flows at low Reynolds numbers and elastically mounted cylinders
The vortex-induced vibration (VIV) phenomenon has drawn the attention of researchers in Engineering for several decades. An example is the riser used for petroleum exploration, in which it is subjected to marine flows that may cause oscillations due to vortex shedding. In this paper, numerical analyses of the phenomena that occur in the interaction among flows at low Reynolds number and elastically mounted cylinders are presented. The simulation is carried out by using the numerical model that uses a semi-implicit two-step Taylor-Galerkin method to discretize the Navier-Stokes equations and the arbitrary lagrangean-eulerian formulation to follow the cylinder movement. The rigid body motion description is calculated by using the Newmark method. Firstly, the characteristics of the vortex generation process for the fixed cylinder are analyzed. In this case, the Strouhal number, the mean drag and the RMS lift coefficients for Reynolds numbers ranging from 90 to 140 are shown. Afterwards, an analysis of a flexible supported cylinder (with a spring and a damper) in transverse direction subject to flows with Reynolds numbers ranging from 90 to 140 is carried out. The cylinder displacement and the vibration frequencies are studied; the synchronization between the vortex shedding and the vibration frequency (lock-in) is analyzed. Similar results to the experimental ones developed by Anagnostopoulos and Bearman (1992) were obtained in this study.
Ano: 2012
Número Páginas:
8p.
Autor(es): Gonçalves, R.; Teixeira, P.; Didier, E.
Keywords: Fluid-structure interaction; Oscillating cylinder; Finite element method
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Overtopping of a porous strcuture using a smoothed particle hydrodynamics numerical model
This work presents the new developments on a SPH numerical model for studies on wave-structure interaction at the National Civil Engineering Laboratory (LNEC), Portugal. A piston-type wavemaker including active wave absorption and drift correction was implemented and a new technique based on a semi-automatic refinement of particles was applied to reduce the CPU time. Simulations were made regarding the study of the overtopping over the porous structure of the West breakwater of the Albufeira harbor in Portugal. Overtopping results were compared with the AMAZON and IH-2VOF simulations.
Ano: 2012
Número Páginas:
10p.
Autor(es): Neves, D. R.; Didier, E.; Reis, M. T.; Neves, M. G.
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Port studies in Portugal: numerical and physical modelling tools
This paper presents an overview of some of the available tools currently used in Portugalto support port and port infrastructures
Ano: 2012
Número Páginas:
343-364pp.
Autor(es): Fortes, C. J. E. M.; Santos, J. A.; Pinheiro, L.; Capitão, R.; Reis, M. T.; Neves, M. G.; Silva, L. G.; Luis, L.; Tito, T.; Carvalho, R.; Vaz, J.
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Capítulos de Livros
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Multi-functional artificial reefs for coastal protection
N/A
Ano: 2009
Número Páginas:
153-210 pp.
Autor(es): Voorde, M.; Antunes do Carmo, J.; Neves, M. G.
Editor: Ch. A. Hudspeth, T. E. Reeve
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Teses de Doutoramento
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Physical and Numerical Modelling of Wave Propagation Over Vegetation
Os efeitos das alterações climáticas aumentaram a necessidade de investigar a capacidade da vegetação em atenuar a força das ondas, nas zonas costeiras. Apoiando-se em modelação física, analítica e numérica da propagação de ondas sobre vegetação, este estudo teve como objetivos: i) analisar a diferença na dissipação de ondas sobre campos de vegetação rígida e flexível, ii) caracterizar o movimento de vegetação flexível, iii) estimar o coeficiente de arrasto de vegetação rígida e vegetação flexível, e iv) analisar a influência da flexibilidade (movimentoda vegetação) e da força de inércia no coeficiente de arrasto.
Ano: 2022
Autor(es): Reis, R.
Editor: IST
Keywords: Propagação/Dissipação de ondas; Análise de imagem; Movimento da vegetação; Coeficiente de arrasto; Vegetação flexível
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Modelação numérica da propagação de ondas e do comportamento de navios amarrados no interior de portos
Na presente dissertação, desenvolveu-se uma metodologia para caracterização do movimento de um navio amarrado no interior de portos na presença de um campo de ondas. Esta metodologia consiste em utilizar vários modelos numéricos para caracterizar convenientemente: a) a propagação das ondas desde o largo até ao local de acostagem; b) a modificação das características das ondas no interior do porto; c) a ação das ondas sobre o navio; d) a resposta do navio; e) as forças resultantes no sistema de marração. Os modelos utilizados são:· SWAN: modelo não linear espectral para simular a propagação de ondas em zonas costeiras extensas;· DREAMS: modelo linear para simular a propagação de ondas em zonas costeiras abrigadas;· BOUSS-WMH: modelo não linear para simular a propagação de ondas regulares e irregulares em zonas costeiras abrigadas;· GMALHA: gerador de malhas de elementos finitos triangulares;· WAMIT®: que resolve, no domínio da frequência, os problemas de radiação e de difração na interação de um corpo flutuante livre com as ondas;· NPP: gerador de painéis planos sobre o casco do navio;· HYDRO: que transforma os resultados da interação do corpo flutuante livre com as ondas do domínio da frequência para o domínio do tempo;· BAS: que resolve as equações de movimento de um navio amarrado.O desempenho do modelo BOUSS-WMH, em situações de grande não linearidade, foi analisado através da simulação de quatro casos de teste também simulados em laboratório. O BOUSS-WMH provou ser um modelo robusto capaz de representar a deformação da superfície livre de forma adequada, embora, em zonas com forte não linearidade, tenha apresentado algumas limitações, nomeadamente na formaçãode harmónicas de ordem superior à terceira. Verificou-se que os resultados numéricos tendiam a sobrestimar os valores da altura de onda em zonas pouco profundas.Para minorar estas limitações e tornar o modelo mais robusto, fiável e adequado para ser aplicado em casos reais, foram adicionados e implementados novos termos às equações do modelo BOUSS-WMH, nomeadamente, a reflexão parcial, o atrito de fundo e a rebentação (fenómenos físicos inerentes às águas pouco profundas e zonas confinadas).A reflexão parcial foi implementada a partir da adição de um termo de viscosidade na equação de conservação da quantidade de movimento. O modelo com reflexão parcial foi aplicado a dois casos de teste, sendo um deles um caso real (Porto de Vila do Porto, ilha de Santa Maria, Açores), e os resultados foram comparados com medições em ensaios em modelo físico. Verificou-se que a implementação da reflexão parcial diminui em 44% o erro médio quadrático face à simulação com fronteiras totalmente refletoras.O atrito de fundo foi implementado a partir da adição de um termo representativo da tensão tangencial de fundo à equação de conservação da quantidade de movimento. O modelo com atrito de fundo foi aplicado a dois casos de teste, sendo um deles um caso real (Praia de Faro). Verificou-se que a introdução do atrito de fundo dissipa energia como pretendido e reduz as instabilidades numéricas.A rebentação foi implementada com a introdução de um termo de viscosidade turbulenta. Dois critérios distintos foram introduzidos para definir o início e o final da rebentação: a) FSA, baseado na aceleração da elevação da superfície livre; b) RTFN, baseado no número Froude relativo da cava. O modelo com rebentação foi aplicado a três casos de teste estudados em laboratório. A comparação dos resultados do modelo com as medições dos ensaios físicos permite dizer que, de um modo geral, o modelo numérico simula muito bem a localização da rebentação, bem como a dissipação de energia a ela associada. O critério de rebentação baseado no método de RTFN tende a sobrestimar a altura das ondas, mas apresenta índices de concordância maiores do que os obtidos com o critério FSA. A vantagem deste método reside no menor número de parâmetros a calibrar. Os resultados alcançados foram muito bons, dada a complexidade do fenómeno de rebentação das ondas e a simplicidade dos termos utilizados na sua modelação.O gerador GMALHA também foi alvo de melhoramentos nos algoritmos de geração, de forma a possibilitar a existência de ilhas no interior do domínio de cálculo.O modelo numérico WAMIT® foi desenvolvido para aplicações em mar aberto sem muitas estruturas refletoras próximas do navio. Todas as estruturas devem ser discretizadas, o que aumenta exponencialmente o esforço computacional exigido, e são obrigatoriamente totalmente reflectoras. Ora esta é uma limitação importante quando se está no interior de um porto, primeiro devido às dimensões e depois devido às fronteiras parcialmente refletoras. Assim, o modelo WAMIT® foi modificado de modo a incluir as características das ondas modeladas previamente com um dos modelos de propagação. Foram desenvolvidas duas novas rotinas HASK_D e HASK_B, respetivamente para o modelo linear DREAMS e para o modelo não linear BOUSS-WMH. Estas rotinas e as modificações ao modelo WAMIT® foram validadas com a aplicação a casos simples onde o modelo WAMIT® original também podia ser aplicado. A presença de um campo de ondas difratadas pela presença de uma estrutura fixa foi simulada com sucesso. Existem diferenças pouco significativas, principalmente nas altas frequências. Uma explicação para estas diferenças relaciona-se com o facto de que as ondas com períodos baixos apresentam maiores instabilidades numéricas à medida que diminui o número de pontos por comprimento de onda na malha de elementos finitos.Com o intuito de facilitar o tratamento da informação, que, num estudo deste género, tem um volume e complexidade consideráveis, foram desenvolvidas interfaces para cada um dos modelos e estes foram acoplados numa ferramenta integrada
Ano: 2015
Autor(es): Pinheiro, L.
Keywords: Elementos finitos; Navios amarrados; Propagação de ondas; SWAMS; Forças de difração; Modelos numéricos; Portos
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Modelação Numérica da Rebentação das Ondas. Sistema Integrado de Modelação da Agitação Marítima
Esta dissertação divide-se em duas partes principais, uma dedicada ao desenvolvimento e validação de um novo modelo numérico para a propagação de ondas fracamente não lineares com a inclusão da dissipação de energia por rebentação, e uma dedicada ao desenvolvimento de um sistema integrado de modelação da agitação marítima em zonas costeiras e portuárias, GUIOMAR, para a utilização simplificada de modelos de propagação de ondas e para o apoio à tomada de decisão em estudos de engenharia costeira (quer correntes, quer situações de emergência).Na primeira parte, as equações de Beji e Nadaoka (1997a,b), são extendidas de forma a incluírem dissipação de energia por rebentação, através da consideração das tensões de Reynolds na equação da conservação da quantidade de movimento e da dedução de uma formulação alternativa da equação não linear de declive suave dependente do tempo. O modelo desenvolvido neste trabalho é aplicado a três testes de ensaios em modelo físico, que abrangem praias de declive constante e um perfil barra-fossa. Os testes efectuados permitiram seleccionar o critério de rebentação e definir regras para a determinação dos valores para as condições críticas de início e de fim da rebentação, calibrar o valor a atribuir ao parâmetro dos termos dissipativos e estabelecer regras para a sua definição, assim como para avaliar o desempenho do modelo. Foram obtidos bons resultados, embora o empolamento da onda tenha sido subestimado. Verificou-se uma estreita relação entre o valor a utilizar para a condição crítica de início da rebentação e a declividade da onda à entrada do domínio de cálculo, e entre o valor óptimo para o parâmetro dos termos dissipativos e o número de Ursell à entrada do domínio.Na segunda parte, apresenta-se a estrutura do sistema GUIOMAR, assim como as interfaces suas constituintes. O sistema GUIOMAR permite a utilização simplificada de modelos de agitação marítima, incluindo a construção, manipulação e visualização de dados e resultados. Estes factores contribuem para a sua afirmação como uma ferramenta de apoio à tomada de decisão em estudos de engenharia costeira e portuária. Foca-se também a avaliação das variabilidades de origem geográfica nos resultados dos modelos, nomeadamente as associadas à escala e resolução dos dados batimétricos utilizados, aos métodos de interpolação mais comuns e à subjectividade inerente à definição das linhas de costa. Da análise do comportamento dos modelos de agitação marítima constatou-se a necessidade de ter em atenção no respectivo estudo, aos dados de batimetria utilizados e às interpolações a que se recorre. São delineadas sugestões/recomendações para um futuro utilizador do sistema GUIOMAR aquando da utilização de métodos de interpolação.
Ano: 2010
Autor(es): Zózimo, A. C.
Keywords: Zonas portuárias e costeiras; Variabilidades de origem geográfica; Sistema integrado; Sistema de informação geográfica; Modelação numérica da rebentação das ondas; Equação não linear de declive suave dependente do tempo
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Contribution to the design of Multi-Functional Artificial Reefs
Portugal is one of many countries in the world that suffers from coastal erosion.Conventional ways of protecting a coastline appear to entail some disadvantages. Aninnovative and interesting way of protecting a local coastal zone by means of multifunctionalartificial reefs avoids some of them. A multi-functional artificial reef is asubmerged breakwater which, besides the helping to protect the local coastline, canoffer other purposes; in particular, it may enhance the surfing possibilities and theenvironmental value of the local area. The structure has several positive side-effects:first, it provides an unimpaired visual amenity; second, it offers tourist and economicbenefits by improving the surfing conditions; third, it can enhance the environmentalvalue of the area where it is built, and fourth, with a proper design the down drifterosion can be minimal.An optimal reef design for the Leirosa beach, located to the south of Figueira da Foz,midway along the Portuguese West Atlantic coast, is investigated. In order to achievethis optimal design several steps were conducted. A preliminary design, as a result of atheoretical study, achieved step by step, is proposed for a multi-functional artificial reefmaking use of the theory and of the state of the art. The proposed reef geometry is usedas initial design in the numerical and physical tests, which were executed to analyze thecapacity of a multi-functional reef breakwater to protect the local coastline of Leirosa,Portugal, and to increase the local surfing possibilities. Further, a physical and anumerical 2DV study have been executed to get insight in the influence of the length ofthe reef and in the submergence on the Iribarren number, which is an indication for thebreaker type. In this study, also the optimum height for the reef has been defined.Subsequently, in order to be able to investigate the three design parameters: the reefangle, the geometry of the reef (with or without a platform) and the horizontaldimensions in 2DH for the optimal geometry, the Boussinesq-type COULWAVE modelwas validated; finally, a 2DH numerical study has been conducted with COULWAVEto define the best values for these parameters.In terms of surfability, and for the conditions of the local coastline of Leirosa, thefollowing values for the main parameters were found: a reef angle of 66°, a structureheight of 3.20 m, a reef geometry composed by a delta without platform, a reefsubmergence of 1.50 m and a structure seaward slope of 1:10.The calibration of the numerical model COULWAVE has shown that it can be usedvery well to simulate the hydrodynamics around an MFAR. However, improvementsare recommended on the actual version of COULWAVE. These improvements includemainly the introduction of bottom porous structures. Even though the mean velocityfields give an indication about the sediment transport, they are not sufficient to get a deep insight about the influence of an MFAR on the morphology around the structure.For a proper design of the reef, particularly for the protection of a local coastline, amorphological study has to be executed. / Portugal é um dos muitos países no mundo que sofre os efeitos adversos da erosãocosteira. É sabido que as formas convencionais de protecção costeira apresentamalgumas desvantagens. Uma forma particularmente interessante de proteger oucontribuir para a protecção local de um troço da zona costeira, minimizando algumasdas desvantagens das estruturas tradicionais, é através da construção de recifesartificiais multi-funcionais. Um recife artificial multi-funcional é um quebra-marsubmerso construído com objectivos de ajudar a proteger localmente a zona costeira eoferecer outras valências, nomeadamente, aumentar as possibilidades locais para aprática de surf e contribuir para a valorização ambiental da região.Um recife artificial com estas características apresenta diversos aspectos positivos. Comefeito, esta estrutura: (1) não tem qualquer impacto visual negativo; (2) oferece osbenefícios económicos resultantes da atracção turística, ao melhorar as condições locaispara práticas de surf e/ou outros desportos náuticos (mergulho e pesca); (3) permiteaumentar o valor ambiental da região, e (4) com um projecto adequado permite reduzirao mínimo os efeitos adversos da erosão local ou prolongar mesmo a praia por efeito detômbolo.Neste trabalho são investigados os parâmetros característicos de um recife artificialmulti-funcional, tendo como caso de estudo um troço da zona costeira da Leirosa,situado a cerca de 15 km a sul da Figueira da Foz, Portugal. Para obter as característicasóptimas da estrutura a construir foram realizados vários estudos ao longo de diversasetapas. Como resultado do estado da arte e de um estudo teórico, realizado passo apasso, é proposta uma geometria preliminar de recife artificial multi-funcional. Estageometria preliminar do recife é em seguida utilizada como projecto inicial de diversostestes em modelo numérico e em modelo físico para analisar a sua capacidade naprotecção da praia e do cordão dunar da Leirosa e, em simultâneo, analisar aspossibilidades locais para a prática de surf.Além dos testes realizados em modelo físico, foi efectuado um estudo numéricoutilizando o modelo 2DV COBRAS-UC para obter informações sobre a influência docomprimento do recife e da submersão do mesmo no número Iribarren, sendo este umparâmetro que fornece uma boa indicação do tipo de rebentação a esperar. Neste estudofoi igualmente investigada a altura ideal para o recife. Posteriormente, procedeu-se àvalidação de um modelo numérico 2DH do tipo Boussinesq, o modelo COULWAVE,tendo como objectivo analisar a influência de três parâmetros de projecto com particulardesenvolvimento no plano horizontal: o ângulo do recife, a geometria do recife (com ousem plataforma) e as suas dimensões horizontais. Uma vez validado, foi este modelo numérico utilizado para analisar a influência daqueles parâmetros e identificar os seusvalores mais adequados para a definição de uma geometria optimizada do recife.Em termos de características para a prática de surf, e para as condições locais do litoralda Leirosa, foram identificados os seguintes valores para os principais parâmetros: umaestrutura de recife com ângulo de 66º, altura de 3.20 m e uma geometria composta porum delta sem plataforma, uma submersão do recife de 1.50 m e um declive de barlamarda estrutura de 1:10.A calibração do modelo numérico COULWAVE mostrou que este pode ser usado comsucesso para simular a hidrodinâmica em torno de um recife artificial multi-funcional.No entanto, recomendam-se melhorias na actual versão deste modelo. Tais melhoriasincluem principalmente a possibilidade de modelação com fundos porosos. Embora oscampos da velocidade média forneçam uma primeira indicação sobre o transporte desedimentos, esta informação não é por si só suficientemente profunda para obterconclusões definitivas quanto à influência de uma estrutura com estas característicassobre a morfologia local. Para uma concepção mais adequada da estrutura final dorecife, em particular para efeitos de protecção costeira, deverá ser elaborado um estudomorfodinâmico.
Ano: 2009
Autor(es): Voorde, M.
Info
Transformações Não-Lineares De Ondas Marítimas Em Zonas Portuárias. Análise pelo Método dos Elementos Finitos. Teses e programas de investigação do LNEC
N/A
Ano: 2003
Número Páginas:
400 p.
Autor(es): Fortes, C. J. E. M.
Editor: ******
Info
Modelação Estocástica Numérica e Física da Agitação Marítima
N/A
Ano: 2002
Número Páginas:
434 p.
Autor(es): Capitão, R.
Editor: ******
Info
Transformações Não-Lineares De Ondas Marítimas Em Zonas Portuárias. Análise pelo Método dos Elementos Finitos
N/A
Ano: 2002
Número Páginas:
400 p.
Autor(es): Fortes, C. J. E. M.
Editor: ******
Info
Modelação Estocástica Numérica e Física da Agitação Marítima
N/A
Ano: 2001
Número Páginas:
434 p.
Autor(es): Capitão, R.
Editor: ******
Info
Transformações Não-Lineares De Ondas Marítimas Em Zonas Portuárias. Análise pelo Método dos Elementos Finitos
N/A
Ano: 2001
Número Páginas:
400 p.
Autor(es): Fortes, C. J. E. M.
Editor: ******
Info
Interacción de ondas y grupos de ondas con estructuras de protección de costas
N/A
Ano: 1999
Número Páginas:
257 p.
Autor(es): Neves, M. G.
Editor: ******
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Relatórios
Info
Estudo de movimentos aluvionares na praia da Rocha utilizando luminógrafos
N/A
Ano: 1970
Autor(es): Morais, C. C.
Info
Obra de defesa da estrada marginal e da via férria (Porto de Lisboa)
N/A
Ano: 1970
Número Páginas:
5.
Autor(es): Vera-Cruz, D.
Info
Os problemas das restingas de Luanda e do Lobito. Relatório de uma deslocação a Angola.
N/A
Ano: 1970
Autor(es): Castanho, J.
Info
Porto de Vale de Cavaleiros. estudo de galgamento em modelo
N/A
Ano: 1970
Número Páginas:
10.
Autor(es): Vera-Cruz, D.
Info
Praia de Copacabana. Estudo do alargamento em modelo reduzido muro separardor de Óasis
N/A
Ano: 1970
Número Páginas:
5.
Autor(es): Vera-Cruz, D.
Info
Quebra-mares de estrutura mista. Estudo experimental de galgamentos.
N/A
Ano: 1970
Autor(es): Vera-Cruz, D.
Info
Quebramares não-convencionais. Apêndice I
N/A
Ano: 1970
Número Páginas:
143 pp.
Autor(es): Couto, L.
Info
Simulação da agitação irregular. Instalações e elementos para o seu estudo.
N/A
Ano: 1970
Autor(es): Ramos, F. S.; Morais, C. C.
Info
Simulação da agitação irregular. Introdução ao estudo matemático do espectro de energia.
N/A
Ano: 1970
Autor(es): Carvalho, M. M.
Info
As restingas de Angola.
N/A
Ano: 1969
Autor(es): Abecasis, F.
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Outros
Info
Risk Perception of Coastal Flooding in Praia da Vitória, Azores
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.
Ano: 2024
Autor(es): Lima, L.; Fortes, C. J. E. M.; Zózimo, A. C.; Pinheiro, L.
Info
Social Surveys Indicating the Resilience of Urban Coastal Localities in Macaronesia to Coastal Flooding
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
Ano: 2024
Autor(es): Fortes, C. J. E. M.; Lima, L.; Zózimo, A. C.; Pinheiro, L.; Modino, R.; Barroso, J. G.; Cruz, C. G.; Comes, L.
Info
Avaliação da Estabilidade do Quebra-Mar Destacado do Porto Inglês (Ilha do Maio
Realização de ensaios em modelo físico reduzido 3D para a avaliação da estabilidade do quebra-mar destacado do Porto Inlgês, Maio, Cabo-Verde
Ano: 2023
Autor(es): Soares, R. E.; Fortes, C. J. E. M.; Lemos, R.; Costa, C.E.B.C.; Silva, L. G.; Pinheiro, L.; Neves, M. G.
Info
Physical modelling of wave-induced plant drag coefficient
N/A
Ano: 2019
Autor(es): Reis, R.; Suzuki , T.; LUBBERS, B.; Fortes, C. J. E. M.; Pires Silva, A.
Keywords: Flume experiments; Wave propagation; Plant flexibility; Vegetation
Info
Evaluation of wave overtopping consequences for risk assessment using ANP methodology
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.
Ano: 2016
Autor(es): Lourenço, I.; Santos, J. A.; Fortes, C. J. E. M.; Reis, M. T. L. G. V.; Poseiro, P.; Craveiro, J.
Keywords: Praia da Vitória port; Analytic Network Process (ANP); Risk; Wave overtopping
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Sistema de alerta para a navegação em portos
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
Ano: 2016
Autor(es): Pinheiro, L.; Lopes, P.; Fortes, C. J. E. M.; Santos, J. A.
Keywords: Navios amarrados; Riscos; Sistema de previsão e alerta
CONSTRUÇÃO DA EXPANSÃO DO PORTO DE SAL-REI 1ª FASE (ILHA DA BOAVISTA CABO VERDE) Ensaios bidimensionais em modelo reduzido Parecer Técnico
Info
Definição da Geometria para um Recife Artificial Multifuncional em Leirosa (Poster)
N/A
Ano: 2010
Número Páginas:
1.
Autor(es): Neves, M. G.; Antunes do Carmo, J.
Editor: Gestão Costeira: Vulnerabilidades e Riscos na Região Centro
Info
Probabilistic Assessment of Hazards from Overtopping of Seawalls in Urban Environments: Annual Report of pOST-dOCTORAL rESEARCH
N/A
Ano: 2005
Autor(es): Reis, M. T. L. G. V.
Editor: ******
Info
Guidelines and Recommendations for River Information Services - PIANC
N/A
Ano: 2004
Autor(es): J.A Covas
Editor: ******
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