APOIO AO PROJECTO DE OBRAS MARÍTIMAS COM O SOFTWARE MIKE21

Transcrição

1 APOIO AO PROJECTO DE OBRAS MARÍTIMAS COM O SOFTWARE MIKE21 Ana Catarina Zózimo e Inês Pipa, WW - Consultores de Hidráulica e Obras Marítimas, S.A. 1

2 O projecto de obras marítimas envolve a consideração de diversos factores, dos quais se podem destacar: 1. Configuração da obra e comparação de alternativas 2. Capacidade da obra para cumprir a sua função 3. O dimensionamento das estruturas constituintes da obra 4. A influência da obra na sua envolvente 5. Análise Técnico-financeira 2

3 1. Configuração da obra e comparação de alternativas Comparação entre configurações alternativas de portos, comprimento e espaçamento de esporões, características reflectoras das estruturas MIKE21 SW, LITPACK, MIKE21 BW, MIKE21 ST, MIKE21 HD, 2. Capacidade da obra para cumprir a sua função Análise se, por exemplo, uma determinada configuração de uma zona portuária proporciona o abrigo pretendido MIKE21 SW, MIKE21 BW 3. O dimensionamento das estruturas da obra MIKE21 SW, EVA 3

4 4. A influência da obra na sua envolvente Análise do impacte da obra na zona costeira, em termos de erosão/acreção, MIKE 21 ST, MIKE 21 HD, Litpack, 5. Apoio na análise técnico-financeira Afinação da configuração das obras, de forma a que as mesmas cumpram a função para a qual foram projectadas, com o menor custo MIKE21 SW, MIKE21 BW, MIKE21 ST, MIKE21 HD, 4

5 Recolha, análise e tratamento de dados ao largo Regime de agitação ao largo Condições representativas do regime ao largo Onda de projecto Regime de agitação na zona costeira próxima do local Modelo Regional M21 SW Modelo local Estudo de configurações alternativas M21 BW Estudos de agitação e de operacionalidade Estudos de ressonância 5

6 Regime de agitação ao largo Modelo Regional M21 SW Regime de agitação junto à costa Regime de agitação na zona costeira próxima do local 6

7 Modelo Regional M21 SW Elevado número de Condições simulações representativas do Matriz de transferência Regime junto à costa regime ao largo 7

8 Regime de agitação na zona costeira próxima do local PL P1 8

9 M21 BW Modelo local Selecção da configuração que proporciona o maior abrigo da agitação exterior ao porto Definição das características reflectoras das estruturas Desenvolvimento do estudo de agitação para a configuração seleccionada 9

10 Localização do futuro estaleiro naval do Porto de Casablanca Situação de referência SR Alteração da configuração do molhe transversal S1 Extensão do molhe transversal em 150 m S2 Extensão do molhe principal pelo alteamento da parte submersa (150 m) S3 10

11 Cais Oeste com parede vertical Cais Oeste com estrutura em enrocamento Extensão do molhe transversal em 150 m S2 11

12 Situação de referência SR Alteração da configuração do molhe secundário S1 Extensão do molhe secundário em 150 m S2 Extensão do molhe principal pelo alteamento da parte submersa em 150 m S3 12

13 Extensão do molhe secundário em 150 m. Cais Oeste com parede vertical S2 Extensão do molhe secundário em 150 m. Cais Oeste com estrutura em enrocamento S2A 13

14 Modelo local M21 BW Simulação das condições de agitação no interior do porto para as ondas incidentes irregulares e direccionais, incluindo os efeitos de empolamento, e a refracção da onda pelo fundo, a perda de energia por rebentação e por atrito de fundo, a difracção por obstáculos, a reflexão parcial e a transmissão, tendo em conta a interacção não-linear entre as componentes do espectro. Taxas de agitação em locais pretendidos, determinação do número de dias de indisponibilidade tendo em conta as exigências de cada tipo de navio Identificação e determinação das frequências susceptíveis de provocar ressonância na bacia de abrigo Impossibilidade de efectuar todas as simulações Análise da altura de onda incidente nos índices de agitação Definição de grelha de ondas representativas do regime no exterior do porto Estabelecimento de uma matriz de transferência do regime do exterior do porto para os diversos cais 14

15 Elevação da Superfície Livre Altura significativa da onda 15

16 Taxas de agitação em locais pretendidos, determinação do número de dias de indisponibilidade tendo em conta as exigências de cada tipo de navio Hs (m) Critério 1: Navios 40 m Critério 2: Navios > 40 m Sentido longitudinal do cais 0,4 1,0 Sentido transversal do cais 0,4 0,7 Número de dias de inoperacionalidade dos cais para cada critério Tempo (%/ano) em que a altura significativa da onda está acima de um determinado valor Definição do tipo de navio que deverá acostar emcada cais

17 Modelo local M21 BW Simulação das condições de agitação no interior do porto para as ondas incidentes irregulares e direccionais, incluindo os efeitos de empolamento, e a refracção da onda pelo fundo, a perda de energia por rebentação e por atrito de fundo, a difracção por obstáculos, a reflexão parcial e a transmissão, tendo em conta a interacção não-linear entre as componentes do espectro. Determinação Simulação de um das espectro frequências de «ruído naturais de oscilação da bacia portuária e geração branco» de ondas estacionárias por ressonância Todas as frequências do espectro têm a mesma energia Taxas de agitação em locais pretendidos, Analisar resultados determinação em pontos do número distribuídos de dias de pela indisponibilidade zona de interesse tendo Verificar em conta em que as exigências frequênciasde é que cada se observamtipo aumentos de navio de energia (WS WAT) Identificação e determinação das frequências susceptíveis de provocar ressonância na bacia de abrigo 17

18 Simulações para as frequências susceptíveis de provocar ressonância na bacia de abrigo Análise dos modos de oscilação da bacia Análise da elevação da superfície livre em alinhamentos no interior da bacia 18

19 Modelo Regional M21 SW Regime de agitação em pontos definidos Onda de projecto Ajustamento de diversas distribuições estatísticas a uma população de extremos Determinação das características (altura, período e direcção) das ondas para diversos períodos de retorno Definição das ondas de projecto 19

20 Onda de projecto Determinação da população de extremos EVA Ajustamento de diversas distribuições estatísticas EVA Determinação das características (altura, período e direcção) das ondas para diversos períodos de retorno 20

21 Aspectos Técnico-Financeiros Alteração da configuração seleccionada Estudo de agitação e de ressonância Extensão do molhe transversal em 150 m S2 Alteração da configuração do molhe secundário S1 21

22 Notas Finais A apresentação focou-se essencialmente na definição da configuração em planta de uma infraestrutura portuária e no seu dimensionamento Após a selecção da configuração, haverá lugar, caso se justifique, a um estudo mais ou menos aprofundado dos seus impactes no meio natural envolvente Tanto da estrutura na sua forma final, como das diversas fases da sua construção Exemplo: influência no transporte longilitoral, potenciais alterações na qualidade da água, faseamento do processo construtivo, 22