Revista de Gestão Costeira Integrada
Volume 16, Número 2, Junho 2016, Páginas 121-131

DOI: 10.5894/rgci568
* Submission:16 DEZ 2014; Peer review: 1 FEB 2015; Revised: 11 SEP 2015; Accepted: 15 OCT 2015; Available on-line: 19 OCT 2015  

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Galgamento de uma estrutura portuária protegida por um quebra-mar submerso: o caso do porto de Leixões, Portugal *  

Miguel Bairrão ^a; Maria da Graça Neves ^{@, a}; Maria Teresa Reis ^a; Francisco Taveira Pinto ^b

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@ Corresponding author to whom correspondence should be addressed a Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC), Av. do Brasil, 101, 1700-066, Lisboa, +351.91.9253368. e-mails: Bairrão [email protected]; Neves <[email protected]>; Reis <[email protected]>.
b Universidade do Porto, Faculdade de Engenharia (FEUP), Rua Dr. Roberto Frias, 4200-465, Porto, +351.22.5081966, e-mail <[email protected]>  

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RESUMO
O galgamento de estruturas portuárias consiste na passagem de água sobre o coroamento da estrutura pela ação da agitação marítima e é um dos fenómenos com maior impacto na integridade da estrutura e na segurança da zona por ela protegida. O principal objetivo deste trabalho é estudar o galgamento num quebra-mar de taludes, com um importante muro cortina, protegido por um quebra-mar submerso. Em particular, pretende-se otimizar a geometria do quebra-mar submerso situado a barlamar do quebra-mar de taludes, no qual se pretende diminuir o galgamento.
A estrutura marítima em estudo é o molhe norte do Porto de Leixões, em frente ao qual já existe um quebra-mar submerso na zona da cabeça. Pretende-se estender a zona do molhe protegida pelo quebra-mar submerso e, para tal, é necessário estudar qual a melhor geometria e posição a adotar para este quebra-mar.
Para estudar a influência da geometria e da posição do quebra-mar submerso no galgamento do molhe norte, utilizou-se o modelo numérico IH2VOF. Simularam-se três condições de agitação regular, que diferem somente na altura de onda, e sete geometrias do quebra-mar submerso, que diferem da configuração original (a existente atualmente) em três características: a distância entre o quebra-mar submerso e o molhe, a cota de coroamento do quebra-mar submerso e a sua largura de coroamento.
Com a realização deste estudo, para as condições de agitação consideradas, verificou-se que as características com maior impacto na redução do galgamento no molhe norte do Porto de Leixões são: o aumento da distância entre o quebra-mar submerso e o molhe e o aumento da cota de coroamento do quebra-mar submerso. O caudal médio de galgamento para as condições de agitação em estudo reduziu-se de um valor máximo de 0,71 l/s/m para a configuração original para 0,02 l/s/m em duas das novas configurações analisadas, ou seja, uma redução de 97% face à configuração original.

palavras-chave: Modelação numérica, IH2VOF, modelação física.   

Overtopping of a harbour structure protected by a submerged breakwater: Leixões Harbour, Portugal

ABSTRACT
Overtopping of port structures, which is the passage of water over the structure crest due to wave action, is one of the phenomena that has the greatest impact on the structure integrity and on the safety of the protected area. The main goal of this research is to study the wave overtopping of a rubble-mound breakwater, with an important wave return wall, protected by a submerged breakwater. In particular, the study aims to optimize the geometry of the submerged breakwater located in front of the rubble-mound breakwater, in order to reduce its overtopping.
The studied structure is the northern breakwater of the Port of Leixões, Portugal, which is already protected by a submerged breakwater near the port entrance. The study proposes to extend the protected zone of the northern breakwater. In order to do so, it is necessary to analyse the best geometry for this submerged breakwater and its distance to the protected structure.
To study the influence of the submerged breakwater geometry and location on the overtopping of the rubble-mound breakwater the IH2VOF model was used. Three regular wave conditions were studied, with different wave heights only. Seven geometries for the submerged breakwater were considered, which differed from the original configuration (the geometry which already exists) in three characteristics: the distance between the submerged and the main breakwaters and the submerged breakwater crest level and width.
For the wave conditions considered, the characteristics that had the greatest impact on reducing the overtopping of the main breakwater of the Port of Leixões were: the increase of the distance between the submerged and the main breakwaters and the increase of the crest level of the submerged breakwater. The mean overtopping discharge for the studied wave conditions was reduced from a maximum value of 0.71 l/s/m for the original configuration to 0.02 l/s/m in two of the analysed new configurations, which corresponds to a 97% overtopping reduction compared to the original configuration.

Keywords: Numerical modelling, IH2VOF, physical modelling.

 

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