Trabalhos Marítimos 1

Código:

EC0098

Sigla:

TMAR1

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Hidráulica, Recursos Hídricos e Ambiente

Ocorrência: 2020/2021 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Secção de Hidráulica, Recursos Hídricos e Ambiente
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Engenharia Civil

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MIEC	17	Plano de estudos oficial a partir de 2006/07	5	-	5	52,5	133

Língua de trabalho

Português - Suitable for English-speaking students

Objetivos

Trabalhos Marítimos 1 abrange um conjunto muito diversificado de temáticas sobre o mar, a costa e as intervenções/estruturas portuárias e costeiras. Estes temas são considerados essenciais à preparação de profissionais de Engenharia Civil qualificados para lidar com as atividades de conceção, projeto, execução e acompanhamento dessas intervenções. Um País que estrategicamente defenda uma forte ligação ao mar necessita desses profissionais.

Assim, os objetivos principais da UC são:

• Reconhecer as especificidades, dinâmicas e processos específicos dos ambientes costeiros, para onde são projetadas e executadas as intervenções e as estruturas costeiras e portuárias.
• Aprender a utilizar ferramentas numéricas para o estudo dos processos costeiros.
• Adquirir conhecimentos sobre os aspetos físicos e interações que ocorrem nas zonas costeiras e portuárias, designadamente ao nível da hidrodinâmica e da hidromorfologia.

Resultados de aprendizagem e competências

• Compreender os processos físicos e os mecanismos associados à geração das marés (astronómicas e meteorológicas), vento, agitação marítima e correntes;


• Conhecer e saber caracterizar os fenómenos de transformação das ondas durante a sua propagação até à costa e de que forma estas afetam os processos costeiros, recorrendo à modelação numérica;


• Aquisição de conhecimentos sobre a hidrodinâmica marítima e hidromorfologia costeira, tendo em vista a compreensão da morfodinâmica das zonas costeiras e a sua implicação no projeto de estruturas costeiras;


• Saber analisar e interpretar dados metaoceânicos, no domínio do tempo e da frequência, usando ferramentas computacionais para esse efeito. Análise de extremos;


• Compreender a importância da modelação física e numérica para a simulação dos principais processos marítimos e costeiros. Aplicação dessas ferramentas a casos concretos;


• Conhecer e saber caracterizar o impacto da variabilidade climática e alterações climáticas nas zonas costeiras.

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

Será desejável que os estudantes tenham conhecimentos de hidráulica e matemática. Conhecimentos base necessários à aplicação das metodologias de cálculo. Funções de distribuição. Análise espectral. Análise dimensional e semelhança hidráulica.

Programa

1. Importância da Engenharia Costeira e Portuária.


2. Marés astronómicas e meteorológicas, ventos e correntes. Equipamentos de medição. Níveis de referência.


3. Agitação marítima: Geração e previsão. Ondas regulares. Teorias de onda. Ondas progressivas, de translação e estacionárias. Parâmetros característicos. Relação de dispersão. Interferência de ondas. Análise de registos.


4. Agitação irregular. Parâmetros característicos. Análise no domínio do tempo e da frequência. Distribuição de Rayleigh. Espetros de energia.


5. Energia do mar. Caracterização dos recursos. Tecnologias disponíveis. Variabilidade intra-anual e inter-anual.


6. Análise de extremos. Funções de distribuição. Risco de excedência.


7. Ambientes e formas costeiras. Embocaduras. Variabilidade e alterações climáticas nas zonas costeiras.


8. Ações da agitação marítima sobre elementos estruturais esbeltos (fórmula de Morison).


9. Propagação e deformação das ondas nas zonas costeiras. Fenómenos de interação com fronteiras sólidas: empolamento, refração, reflexão, rebentação, espraiamento, refluxo e galgamento.


10. Modelação Numérica. Tipos de modelos. Aplicações. Propagação e deformação das ondas nas zonas costeiras. Análise com recurso a software.


11. Avaliação de galgamentos. Eurotop Manual e sua aplicação.


12. Transporte sedimentar e balanços de massa. Erosões e assoreamentos. Erosão Costeira. Causas e medidas de mitigação.


13. Modelação física. Semelhança. Efeitos de escala, de modelo e de laboratório.

Bibliografia Obrigatória

Army Corps of Engineers United States of America; Coastal engineering manual. ISBN: 978-1-60119-026-0
EurOtop; Manual on wave overtopping of sea defences and related structures. An overtopping manual largely based on European research, but for worldwide application., Van der Meer, J.W., Allsop, N.W.H., Bruce, T., De Rouck, J., Kortenhaus, A., Pullen, T., Schüttrumpf, H., Troch, P. and Zanuttigh, B., 2018
Goda, Y.; Random Seas and Design of Maritime Structures, Advanced Series on Ocean Engineering, World Scientific, Singapore, Vol.15, 2nd ed, 2000. ISBN: 981-02-3256-X

Bibliografia Complementar

EAU; Recommendations of the Committee for Waterfront Structures: Harbours and Waterways, Committee for Waterfront Structures, 7th English Edition, Ernst&Sohn, Berlin, 1996
Kamphuis, J. W.; Introduction to Coastal Engineering and Management, Advanced Series on Ocean Engineering. World Scientific, Vol. 48, 3rd Edition, 2020. ISBN: 978-981-12-0799-0
CIRIA, CUR, CETMEF; The Rock Manual. The use of rock in hydraulic engineering, CIRIA, 2007. ISBN: 978-0-86017-683-1

Observações Bibliográficas

A bibliografia é apresentada para cada temática lecionada.

Bibliografia fornecida aos estudantes em suporte digital (página da Unidade Curricular no SIFEUP).

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

As matérias serão expostas nas aulas Teóricas (T) usando recursos multimédia e o quadro, recorrendo a exercícios-tipo, exemplos práticos e também resultados de investigação. Posteriormente, nas aulas Teórico-Práticas, será feita a análise e a resolução de exercícios selecionados e a aplicação das metodologias de cálculo a casos de estudo reais. De referir, ainda, a consulta de elementos de apoio de estudos e projetos de engenharia costeira. Todas as aulas têm controlo de assiduidade.

As visitas de estudo a intervenções em execução ou já concretizadas complementam a aprendizagem em sala de aula. A aula laboratorial visa consolidar as matérias já apreendidas, através da realização de experiências e onde se inclui a geração, registo e análise de dados de ondas regulares e irregulares bem como a avaliação da reflexão.

Software

MatLab tools for metaocean data analysis
Delft3D - This numerical model is a integrated modelling suite, which simulates two-dimensional (in either the horizontal or a vertical plane) and three-dimensional flow, sediment transport and morphology, waves, water quality and ecology and is capable of handling the interactions between these processes.

Palavras Chave

Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia marítima > Estruturas costeiras
Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia civil > Engenharia de infra-estruturas
Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia civil > Engenharia hidraúlica

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída sem exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Teste	100,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	90,00
Frequência das aulas	45,00
Total:	135,00

Obtenção de frequência

A obtenção de classificação final exige o cumprimento de assiduidade à unidade curricular, conforme estabelecido nas regras de avaliação do MIEC. Considera‐se que um estudante cumpre a assiduidade a uma unidade curricular se, tendo estado regularmente inscrito, não exceder o número limite de faltas correspondente a 25% de cada um dos tipos de aulas previstos.

Fórmula de cálculo da classificação final

A classificação final é definida com base em duas provas de avaliação distribuídas (T1 e T2), que têm carácter obrigatório. Estas componentes têm um peso de 40% e 60%, respetivamente.

Cada uma dessas provas, a realizar sem consulta, inclui uma parte teórica e uma parte prática (com formulário), e terá uma duração total máxima de 90 minutos (classificação de 0 a 20 valores, arredondada às décimas: teórica – 50%; prática – 50%).

Os assuntos a incluir em cada uma das provas serão definidos em cada ano e comunicados atempadamente aos estudantes.


A classificação final, CF, resulta da seguinte fórmula de cálculo:

CF =CT1x40% + CT2x60%, escala 0 a 20 valores, arredondada à unidade.

Onde,

CT1 – classificação da prova T1 a realizar no dia 29 de outubro de 2020,

CT2 – classificação da prova T2 a realizar no dia do exame da época normal.

 

NOTA 1: TODOS os estudantes inscritos na unidade curricular são classificados de acordo com este método.

NOTA 2: A Época de Recurso (ER) é constituída por duas provas de avaliação consecutivas (T1 e T2), a realizar durante a época de exames, em dia a definir.

NOTA 3: Os estudantes que reprovem na Avaliação Distribuída, ou aqueles que pretendam fazer melhoria de classificação, poderão optar por realizar apenas uma das provas de avaliação (T1 ou T2) na ER, sendo, nesse caso, considerada a nota mais elevada obtida nessa prova para efeito de classificação final. Para tal, deverão formalizar o pedido dessa opção até 48h antes do Exame de Recurso.

NOTA 4: Os exames especiais comportam a TOTALIDADE da matéria.

NOTA 5: As condições de realização das provas de avaliação poderão ser ajustadas no futuro em função das restrições que possam surgir relacionadas com a pandemia COVID-19.

Provas e trabalhos especiais

Trabalhos experimentais a realizar numa aula laboratorial de demonstração, conforme descrito nos “Métodos de Ensino” (A definir em cada ano em função dos trabalhos em curso e das condições existentes).

Trabalho de estágio/projeto

Não aplicável.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Os Estudantes com Estatutos Especiais são classificados de acordo com o método estabelecido em “Cálculo da Classificação Final”, EXCEPTO quando se submetem a exame em Época Especial. Neste caso, os Estudantes são avaliados em momento único, o qual consistirá de um exame classificado de 0 a 20 valores englobando a TOTALIDADE da matéria (cotações: Teórica – 10 valores; Prática – 10 valores).

Melhoria de classificação

Os Estudantes que já tenham obtido aprovação podem efetuar MELHORIA DE CLASSIFICAÇÃO, uma única vez, nas seguintes condições:

(i)  realizando a prova de avaliação T1, T2 ou ambas (classificadas de 0 a 20 valores) da ER do ano em que obtiveram aprovação à UC;

(ii) realizando uma prova de avaliação englobando a TOTALIDADE da matéria (classificada de 0 a 20 valores) após o ER do ano letivo em que obtiveram aprovação à UC;

A Classificação Final na Unidade Curricular é a mais elevada, entre aquela que havia sido obtida inicialmente e a que resultar da melhoria de classificação efetuada.

Observações

REGRAS ESPECIAIS PARA ESTUDANTES EM MOBILIDADE:

Frequência de disciplinas de graduação introdutórias às temáticas versadas na presente unidade curricular.

TEMPO DE TRABALHO ESTIMADO FORA DAS AULAS: 4 horas/semana.