Loading...
Publication
Decision framework for the design and construction of autonomous artificial reefs
| Name: | Description: | Size: | Format: | |
|---|---|---|---|---|
| 47.32 MB | Adobe PDF |
Authors
Advisor(s)
Abstract(s)
This thesis focused on the testing and design of an innovative Artificial Reef geometry, as part
of the decision framework for the planning, design, construction, placement and subsequent
monitoring of a Modular Artificial Reef (MAR). The MAR will be installed off the west coast
of Portugal to promote fish biodiversity, increase biomass and to serve as a SCUBA diving
point of interest for tourists. Through physical hydraulic flume testing, the Prototype Modular
Artificial Reef (PMAR) underwent environmental scenarios to evaluate the current design.
These environmental scenarios were designed to imitate both constant flow and wave energy
environments. An Acoustic Doppler Velocimeter (ADV) was used to measure flow velocities
both upstream and downstream the PMAR to quantify the impact of the PMAR on water flow.
After testing, digital photographs were used to create Digital Elevation Models which were
overlaid on the original photographs to create an Orthomosaic image. This orthomosaic
illustrated the sediment transportation changes in and around the PMAR throughout various
testing scenarios. By studying areas of scour and erosion, it was possible to see the impact of
the PMAR on sediment transportation. Through testing, sediment was transported along the
water flow direction. Overall erosion and scoring increased when wave energy was added to
the system. In general, there was erosion around the front end of the PMAR and deposition
around the back end. This led to a sinking effect of the entire PMAR with a slight rotation in
the same direction as the water flow. It is recommended that a baseplate be added to the design
to ensure stability, minimize sinking and prevent the PMAR from overturning in high energy
wave conditions. In addition, further testing with multiple modular pieces linked together is
required to ensure that the modular design can withstand these environmental strains.
Esta tese teve como tema a idealização e ensaio de uma geometria inovadora de Recife Artificial, no contexto do desenvolvimento de um modelo de apoio à decisão para o planeamento, projeto, construção, colocação e monitorização subsequente de um Recife Artificial Modular (MAR). O MAR será instalado ao largo da costa oeste de Portugal para promover a biodiversidade de organismos marinhos, aumentar a biomassa e servir de ponto de interesse para o mergulho de mergulho recreativo e científico. Através do ensaio em canal hidráulico, o Protótipo Modular de Recife Artificial (PMRA) foi submetido a cenários ambientais para avaliar o seu comportamento estrutural e hidrodinâmico, assim como o desempenho do seu desenho atual. Esses cenários ambientais de teste foram idealizados para imitar tanto o fluxo constante quanto os ambientes de energia das ondas. Um Velocímetro Doppler Acústico (ADV) foi usado para medir as velocidades de fluxo antes e depois do PMRA para quantificar o seu impacto no fluxo de água. Fotografias digitais pós-teste foram usadas para criar modelos de elevação digital que foram sobrepostos nas fotografias originais para criar uma imagem ortomosaica. Este ortomosaico ilustrou as mudanças no transporte de sedimentos no local e em volta do PMRA ao longo de vários cenários de testes. Ao estudar áreas de deposição e erosão, foi possível estudar o impacto do PMRA no transporte de sedimentos. Os sedimentos foram transportados ao longo da direção do fluxo de água. A erosão geral e a deposição aumentaram quando a energia das ondas foi adicionada ao sistema. Em geral, houve erosão dianteira a montante do PMRA e deposição a jusante. Isso levou a um efeito de afundamento de todo o PMAR com uma ligeira rotação do mesmo na direção do fluxo de água. Recomenda-se adicionar uma placa de base ao conceito inicial para garantir a estabilidade, minimizar o afundamento e evitar que o PMAR seja derrubado em condições de ondas de alta energia. Além disso, são necessários testes adicionais com várias peças modulares ligadas entre si para garantir que o projeto modular possa suportar essas ações ambientais.
Esta tese teve como tema a idealização e ensaio de uma geometria inovadora de Recife Artificial, no contexto do desenvolvimento de um modelo de apoio à decisão para o planeamento, projeto, construção, colocação e monitorização subsequente de um Recife Artificial Modular (MAR). O MAR será instalado ao largo da costa oeste de Portugal para promover a biodiversidade de organismos marinhos, aumentar a biomassa e servir de ponto de interesse para o mergulho de mergulho recreativo e científico. Através do ensaio em canal hidráulico, o Protótipo Modular de Recife Artificial (PMRA) foi submetido a cenários ambientais para avaliar o seu comportamento estrutural e hidrodinâmico, assim como o desempenho do seu desenho atual. Esses cenários ambientais de teste foram idealizados para imitar tanto o fluxo constante quanto os ambientes de energia das ondas. Um Velocímetro Doppler Acústico (ADV) foi usado para medir as velocidades de fluxo antes e depois do PMRA para quantificar o seu impacto no fluxo de água. Fotografias digitais pós-teste foram usadas para criar modelos de elevação digital que foram sobrepostos nas fotografias originais para criar uma imagem ortomosaica. Este ortomosaico ilustrou as mudanças no transporte de sedimentos no local e em volta do PMRA ao longo de vários cenários de testes. Ao estudar áreas de deposição e erosão, foi possível estudar o impacto do PMRA no transporte de sedimentos. Os sedimentos foram transportados ao longo da direção do fluxo de água. A erosão geral e a deposição aumentaram quando a energia das ondas foi adicionada ao sistema. Em geral, houve erosão dianteira a montante do PMRA e deposição a jusante. Isso levou a um efeito de afundamento de todo o PMAR com uma ligeira rotação do mesmo na direção do fluxo de água. Recomenda-se adicionar uma placa de base ao conceito inicial para garantir a estabilidade, minimizar o afundamento e evitar que o PMAR seja derrubado em condições de ondas de alta energia. Além disso, são necessários testes adicionais com várias peças modulares ligadas entre si para garantir que o projeto modular possa suportar essas ações ambientais.
Description
Keywords
Recife artificial Sustentabilidade Canal hidráulico Modelo digital de elevação Ortomosaico