Estudo de uma solução alternativa para o prolongamento do Molhe - Cais do Porto das Velas, Açores

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil Especialização em Hidráulica

A engenharia portuária tem sido desenvolvida no sentido de serem atingidos melhores desempenhos na interação de estruturas costeiras com a agitação local incidente. Os quebra--mares são estruturas em constante evolução em termos de solução visto o seu objetivo principal ser, para além de reduzir a ação da agitação marítima na costa, no caso de zonas portuárias, proteger as estruturas e equipamentos no interior da bacia portuária e assim melhorar as condições de manobra e permanência das embarcações nessa bacia. Este trabalho final de mestrado é o Estudo Prévio de uma Solução Alternativa para o prolongamento do molhe-cais do porto das Velas, S. Jorge, Açores, com base no Projeto de Execução de uma Solução Base em talude. Os quebra-mares podem dividir-se em três tipos, em função do seu perfil transversal, quebra- -mares de talude, verticais ou mistos. A Solução Base apresentada é um quebra-mar de talude enquanto a Solução Alternativa estudada é um quebra-mar vertical misto com parede perfurada. Para além do dimensionamento estrutural, o estudo inclui uma estimativa de custos do prolongamento do quebra-mar com a solução alternativa e, por fim, uma comparação em termos de custos e comportamento estrutural das soluções base e alternativa. A solução alternativa para o prolongamento do molhe cais das Velas consiste num quebramar vertical constituído por caixotões de betão armado que, na parede de barlamar,apresentam aberturas para uma câmara de ondas onde será reduzida a ação e reflexão da agitação marítima incidente. O pré-dimensionamento efetuado permitiu avaliar, embora de forma grosseira, o comportamento hidráulico deste tipo de estruturas designadamente, a reflexão e a dissipação parcial da energia da onda incidente. Permitiu igualmente verificar a estabilidade ao derrube e ao deslize.

Abstract: Port engineering has been developed in order to achieve best performances in the interaction of coastal structures with the incident wave energy. Breakwaters are constantly evolving in terms of solution since, their main objectives are, as well as reducing the action of wave energy, protect structures and equipment inside the port basin and thus improve the maneuvering and berthing conditions for vessels in the basin. This master’s final work can be defined as a Prior Study of an Alternative Solution for the extension of the breakwater of Velas Port, S. Jorge, Azores, based on the design of an existingsolution, rubble-mound type breakwater. Breakwaters can be divided into three types, according to their cross section: rubble-mound breakwaters, vertical or composite breakwaters. The existing solution presented is a rubblemound breakwater while the studied Alternative Solution is a vertical breakwater with a partially perforated wall. This study includes the structural design of the alternative solution, its cost estimate and a comparison of the existing and alternative solution in terms of cost and structural behavior. The Alternative Solution for the extension of the Velas breakwater consists of a vertical breakwater with reinforced concrete caissons with openings on the seaside connecting into a wave chamber where the incident wave energy will dissipate. This preliminary design made it possible to evaluate, though roughly, the hydraulic behavior of such structures, including reflection and partial dissipation of energy of the incident waves. Also it allowed to verify the structural stability against sliding and overturning.