Estudo do galgamento do quebra-mar de talude do Porto de Albufeira

(1)

Nuno Jorge dos Santos Martins Neto Mestre

Licenciado em Engenharia Civil

Estudo do galgamento do quebra-mar

de talude do Porto de Albufeira

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil

Orientadora: Profª. Doutora Maria da Graça Reis e Silva

de Oliveira Neves, FCT-UNL/LNEC

Coorientador: Prof. Doutor Eric Lionel Didier,

FCT-UNL/LNEC

Júri:

Presidente: Prof. Doutor João C. G. Rocha de Almeida

Arguente(s): Prof. Doutor Luís Miguel Chagas Costa Gil

Vogal(ais): Profª. Doutora Maria da Graça Reis e Silva de Oliveira Neves Prof. Doutor(a) Nome Completo

Maio de 2015

(2)

(3)

Nuno Jorge dos Santos Martins Neto Mestre

Licenciado em Engenharia Civil

Estudo do galgamento do quebra-mar

de talude do Porto de Albufeira

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil

Orientadora: Profª. Doutora Maria da Graça Reis e Silva

de Oliveira Neves, FCT-UNL/LNEC

Coorientador: Prof. Doutor Eric Lionel Didier,

FCT-UNL/LNEC

Júri:

Presidente: Prof. Doutor João C. G. R. Almeida

Arguente(s): Prof. Doutor Luís Miguel Chagas Costa Gil

Vogal(ais): Profª. Doutora Maria da Graça Reis e Silva de Oliveira Neves Prof. Doutor(a) Nome Completo

Maio de 2015

(4)

(5)

“Copyright” Nuno Jorge dos Santos Martins Neto Mestre, FCT/UNL e UNL

A Faculdade de Ciências e Tecnologia e a Universidade Nova de Lisboa tem o direito, perpétuo e sem limites geográficos, de arquivar e publicar esta dissertação através de exemplares impressos reproduzidos em papel ou de forma digital, ou por qualquer outro meio conhecido ou que venha a ser inventado, e de a divulgar através de repositórios científicos e de admitir a sua cópia e distribuição com objetivos educacionais ou de investigação, não comerciais, desde que seja dado crédito ao autor e editor.

(6)

(7)

(8)

(9)

I ε

(10)

(11)

(12)

(13)

(14)

(15)

A ou A0 Ac As

F

r g Gc hr Hr HS H1 3⁄ H0 Hm0

(16)

L0 Lom Lop Q Rc Rd Ru Rmax Sd sd,om sd,pm T Tm Tmax Tp

(17)

u

i

u̅

_i

u

_i′                 

τ̅

_ij

(18)

(19)

(20)

(21)

(22)

(23)



(24)

(25)

(26)

(27)

(28)

(29)

       

(30)

(31)

(32)

(33)

(34)

      As  Ac   η

(35)

 A0

A

₀

=

H 2

= (A

s

+ A

c

)/2

 Sd Sd= H/L  hr hr= h/L  Hr Hr= H/h  h > 𝐿/2  L/20 ≤ h ≤ L/2  h < 𝐿/20

(36)

Hs H1 3⁄ Tm Hm0 Tp c = L T (2-1)

(37)

       Sd= H L ≪ 0.01 

(38)

𝑢(𝑥, 𝑧, 𝑡) Ф 𝑤(𝑥, 𝑧, 𝑡)

c = √

gL

2π

tan (

2πd

L

)

(2-2)

∇

2

Φ =

𝜕

2

_Φ

𝜕𝑥

2

+

𝜕

2

Φ

𝜕𝑧

2 (2-3) 𝑢(𝑥, 𝑧, 𝑡)

=

𝜕Φ

(𝑥, 𝑧, 𝑡)

𝜕𝑥

=

𝐻

2 𝑘𝑔 cosh

[

𝑘

(

𝑧 + 𝑑

)]

𝜔 cosh

(

𝑘𝑑

)

cos

(

𝑘𝑥 − 𝜔𝑡

) (2-4) 𝑤(𝑥, 𝑧, 𝑡)

=

𝜕Φ

(𝑥, 𝑧, 𝑡)

𝜕𝑧

=

𝐻

2 𝑘𝑔 senh

[

𝑘

(

𝑧 + 𝑑

)]

𝜔 cosh

(

𝑘𝑑

)

sen

(

𝑘𝑥 − 𝜔𝑡

) (2-5)

(39)

(40)

Ru

Rd

(41)

(42)

Sd H L H𝑚0 Tm Tp

L

_om

=

gT

m 2

2π

(2-6)

(43)

g Lom Lop sd,om sd,pm ξ

L

op

=

gT

_p2

2π

(2-7)

s

_d,om

=

H

mo

L

_om (2-8)

s

_d,pm

=

H

mo

L

_op (2-9)

(44)



H

0

L

₀  ξ  ξ  ξ  ξ

ξ

₀

=

tan α

√

H

_L

0 0 (2-10) ξ0 < 0.5 3.0 < ξ0 < 3.5 0.5 < ξ0 < 3.0 ξ0 > 3.5

(45)

(46)

Rc

Ac Gc

(47)

β

(48)

(49)

 

(50)

ui u̅i p̅ ui′ p′ i

u

_i

= u̅

_i

+ u

_i′ (3-1)

p = p̅ + p

′ _(3-2)

∂𝑢̅

_𝑖

∂x

_i

= 0

(3-3)

(51)

ρ gi

𝜏̅

𝑖𝑗 ε

∂𝑢̅

_𝑖

∂t

+ u

̅

j

∂𝑢̅

_𝑖

∂x

_j

= −

1 ρ

∂p̅

∂x

_i

+ g

i

+

1 ρ

∂𝜏̅

𝑖𝑗

∂x

_j

−

∂ (𝑢

_𝑖′

_𝑢

𝑗′

)

∂x

_j (3-4) τij ̅̅̅

= μ

(

∂𝑢

̅𝑖

∂x

j

+

∂𝑢

̅_𝑗

∂x

i) (3-5)

(52)

I u a b c d

a = α

(1 − n)

2

n

3 ν

gD

2

(s/m)

(3-7)

b = β

1 − n

n

3 ν

gD

2

(s

2

_/m

2

₎

_(3-8₎

c =

1 + γ

1 − n

n

ng

(s

2

_/m)

(3-9)

d =

1 n

2

_g

(m

−1

/s

−2

)

(3-10) n g ν D D50, α β

γ

I = a u + b u |u| + c

∂u

∂t

+ du

∂u

∂x

(3-6)

(53)

F =

ρ

c

ρ

_f

(3-11)

ρ

c

=

ρ

_f

V

_f

(54)

ρc ρf Vf Va F

ρ

_c

(, y, t) = F(x, y, t)ρ

_f (3-13)

∂F

∂t

+

∂

∂x

(u̅F) +

∂

∂y

(v̅F) = 0

(3-14) u̅ v̅

(55)

dx dy x y p k ε F u̅ v̅       3π 2⁄ 

(56)

η

 

(57)

(58)

 n  α  β  γ  D50  dx/dy  dy dy≈ H/10  

(59)

𝛼 𝛽

𝜶 𝜷

 y

 x

(60)



dx2< 0.05𝑐𝑚 dy2< 0.05𝑐𝑚

(61)

(62)

∆t)

(63)

Q =

1 ∆t

∫ ∫ u(x, y, t)dydt

y2 y1 ( 3-15) y1 y2 𝑢

(64)

(65)

(66)

(67)

(68)

(69)

λF

_r

=

F

r,modelo

F

_r,protótipo

= 1

( 4-1) λ

F

_r

F

_r,modelo

F

_r,protótipo

F

_r

=

ν

√gl

( 4-2) ν g l

(70)

N

L NL 𝑁𝐿 𝑁𝐿2 √𝑁𝐿 𝑁𝐿1.5

(71)

(72)

(73)

(74)

(75)

(76)

(77)

(78)

(79)

(80)

(81)

(82)

(83)

Bias =

∑

(Y − X)

n i=1

(84)

Rmse = √

∑

(𝑌 − X)

2 n i=1

n

(5-2)

Ic = 1 −

∑

|𝑌 − X|

2 n i=1

∑

n

(|Y − 𝑋̅| + |X − X

̅|)

2 i=1 (5-3)

H

médio

=

|𝐻

_𝑌

− 𝐻

_𝑋

|

𝐻

𝑋 (5-4)

T

_médio

=

|𝑇

𝑌

− 𝑇

𝑋

|

𝑇

_𝑋 (5-5)

X

𝑌

x̅

(85)

(86)

(87)

(88)

(89)

(90)

(91)

(92)

(93)

(94)

(95)

(96)

(97)

(98)

(99)

(100)

(101)

(102)

(103)

(104)



 

(105)

(106)

(107)

(108)

(109)

(110)





(111)



 



(112)

(113)

  

(114)

(115)

(116)

(117)

(118)

(119)