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Analysis of the Hydrodynamic Behaviour of Berthing and Mooring Structures. The Leixões Harbour Oil Terminal Case Study
Portugese titel: Análise do Comportamento Hidrodinâmico de Dispositivos de Acostagem e Amarração. O Caso Crítico do Terminal Petroleiro do Porto de Leixões
Identifier financieringsorganisatie: PTDC/ECM/72835/2006 (Other contract id)
Acroniem: DOLPHIN
Periode: Januari 2005 tot December 2010
Status: Afgelopen
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Abstract
As condições de operacionalidade e segurança num terminal portuário estão intimamente relacionadas com o comportamento dos navios
amarrados ao cais, nomeadamente com a amplitude dos seus movimentos e com o valor dos esforços nos cabos de amarração e nas defensas.
O comportamento de navios amarrados não apresenta uma relação simples com as alturas de onda da agitação incidente, dependendo de muitos
factores, tais como, o período da agitação incidente, os grupos de ondas, a direcção da agitação relativamente ao cais, as características dos navios
amarrados e da estrutura de acostagem, as características elásticas dos cabos de amarração e das defensas, entre outros.
As estruturas portuárias de acostagem e de amarração estão, consequentemente, submetidas, directa e indirectamente, a vários tipos de acções,
com diferentes naturezas, o que lhes confere uma complexidade real e, em muitos casos, uma dificuldade objectiva na sua análise e conhecimento,
para uma gestão mais eficaz das actividades associadas a essas mesmas estruturas, dentro do ambiente portuário.
Essas acções estão relacionadas com a hidrodinâmica da agitação marítima na envolvente das estruturas (fenómenos de reflexão, refracção, rebentação, difracção, seixas, etc.), com os movimentos do navio durante a acostagem e a amarração, e com interacções excepcionais que possam
também ocorrer no sistema navio/sistema de amarração/defensa/estrutura.
A interligação entre as diferentes partes deste sistema é muito complexa (ver file-1 anexo), o que exige um esforço de investigação continuado,
em particular na análise e estudo de casos reais, cujas conclusões possam ter aplicabilidade prática e alguma generalização para casos
semelhantes.
Dada a diversidade e a complexidade dos fenómenos presentes, é fundamental uma abordagem ao problema que contemple a utilização conjunta
de ensaios em modelo físico com simulações em modelo numérico, tirando partido de potenciais sinergias. Os resultados de medições em
protótipo, ainda que para uma gama de condições limitada e não controlável pelo investigador, são também um elemento chave para o estudo do
problema, possibilitando a validação e calibração de modelos físicos e numéricos.
Nos trabalhos de investigação a realizar serão usados elementos e dados de protótipo, simulação experimental em tanque de ondas e programas
computacionais, procurando-se apresentar contributos inovadores para a concepção e o dimensionamento das estruturas de acostagem e
amarração, em particular os duques d’Alba (incluindo os sistemas de amarração e defensas), numa perspectiva de melhoramento das condições de
operacionalidade de terminais portuários, através da redução das oscilações do navio amarrado e dos esforços nos cabos de amarração e nas
defensas. A componente numérica envolverá quer o aperfeiçoamento e a calibração de um modelo numérico existente quer o desenvolvimento de
um modelo numérico de raiz. Técnicas de experimentação inovadoras serão usadas durante o projecto.
Face à complexidade referida torna-se fundamental investigar com detalhe uma instalação real onde existam problemas, com recurso a resultados
do protótipo e a simulações numéricas e laboratoriais, permitindo eventualmente a aplicação dos resultados a casos semelhantes.
Em particular, neste projecto será estudado em detalhe o comportamento do posto “A” do terminal petroleiro do Porto de Leixões (ver file-2
anexo). O actual funcionamento deste posto não permite garantir as condições de operacionalidade, de segurança e ambientais, em média, durante
cerca de 30% dos dias do mês. Este facto acarreta obviamente custos operacionais e riscos ambientais e de segurança, e daí a importância deste
estudo.
Para o enquadramento geral deste trabalho assumem particular importância os resultados do “Estudo sobre as condições de operacionalidade no
terminal petroleiro do Porto de Leixões – IHRH-FEUP/IST”, o estudo “Porto de Leixões – modelação numérica do comportamento de navio
amarrado ao Posto A”, bem como a estreita colaboração com a APDL – Administração do Porto de Douro e Leixões e com os responsáveis
operacionais do terminal. O nível de conhecimento que a equipa de investigação possuiu deste caso real será determinante para o sucesso do
projecto.
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