Evolution des fonds derrière un brise lame

publié le 19 juillet 2011

Cette étude avait pour but de modéliser numériquement l’évolution morphologique d’une plage de sable en présence d’un brise-lames détaché et parallèle à la côte

Cette étude avait pour but de modéliser numériquement l’évolution morphologique d’une plage de sable en présence d’un brise-lames détaché et parallèle à la côte. Les variations saisonnières (avec faibles et fortes houles) ont été reproduites et l’évolution annuelle comparée à celle mesurée sur un modèle physique. Ainsi six configurations géométriques de brise-lames ont été étudiées. Trois longueurs de 100 à 200 m et deux distances à la côte 150 and 200 m. La pente initiale de la plage est de 1.4%. Cela représente un brise-lames que l’on peut rencontrer sur les plages méditerranéennes. Les vagues arrivent perpendiculairement sur le brise-lames. Le climat de houle est composé de 8 régimes de houle.

Trois modèles spécifiques pour la houle (Refonde), les courants (Reflux) et le transports sédimentaire (Sisyphe) furent couplés et constituèrent notre système de modélisation morphodynamique. Au cours d’un cycle de calcul, Refonde résout l’équation de Berkhoff, les contraintes de radiation sont ensuite introduites dans Reflux pour calculer les courants, et enfin l’évolution des fonds est déterminée par Sysiphe en utilisant la loi de transport de Bijker.

A la fin d’un cycle, la bathymétrie est actualisée pour les modèles de houle et de courantologie, puis un nouveau cycle commence jusqu’à atteindre la durée d’action du modèle physique. Comme un demi brise-lames est étudié ici, seules des houles multi-périodes sont considérées. Le spectre incident est du type Pierson-Moskowitz.

Ce genre d’étude avec les trois modèles couplés est un cas assez complexe a réaliser et le pus dure cas imaginable serait la même chose avec en plus les marées à prendre en compte. Un article en français concernant cette étude peut être téléchargé sur présentation d’un mot de passe et d’un nom d’utilisateur. Cliquer ici pour télécharger le rapport (format zip - 52.1 ko - 19/07/2011) .

Le climat de houle utilisé pour cette étude fut simplifié comme le montre le diagramme suivant :

Ci-dessous, les résultats de calculs de houle donnés par Refonde pour des vagues monochromatiques (à gauche) et des vagues aléatoires (à droite) :

Les résultats donnés par Refonde permettent d’extraire les contraintes de radiations engendrées par la houle et donc les courants dues à la houle :

On obtient alors un champs de courants dues à la houle qu’on utilise comme entrée pour le module de transport sédimentaire Sisyphe :

Une animation montrant l’évolution des fonds en fonction des périodes de houle peut être télécharger en cliquant sur la photo suivante :