PARTIE II
Chapitre 03 : Modélisation du transport sédimentaire
sous l’effet de houle et de courant
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Chapitre 03 : Modélisation du transport sédimentaire sous l’effet de houle et de
courant
La modélisation intégrée du transport de sédiments dans les alentours du port de Cap Djinet doit
tenir compte à la fois des courants de vent et des courants associées aux vagues. Dans ce cas,
l’approche est complexe et doit faire appel à un système de modélisation intégrée comprenant trois
modèles numériques : un modèle hydrodynamique, un modèle de vagues et un modèle de transport
de sédiments non-cohésifs (sables) sous l’effet combiné des vagues et des courants.
La détermination d'une houle représentative au regard du transport est en particulier complexe
car les mécanismes de transport sédimentaire dû à la houle dans les alentours du port de Cap Djinet
sont mal connus. La dérive littorale le long des côtes rectilignes est aujourd'hui mieux appréhendée.
Le critère de choix pour la houle représentative concerne donc sa capacité à induire une dérive
littorale conforme à la dérive mesurée ou estimée. Ce chapitre consiste à modéliser le transport
sédimentaire induit par les courants et les houles simulés durant les trois périodes citées
précédemment au moyen du module ST de la compilation MIKE 21.
1 Modèle ST description et configuration
Le module MIKE21 ST est un modèle numérique qui calcule les taux de transport de sédiments
non cohésifs (e.g. sable) sous l’action combinée des courants et des vagues. Les sédiments étudiés
peuvent initialement avoir des tailles différentes et une gradation spatiale. Les courants qui
transportent les sédiments sont causés par les vents, les vagues ou une combinaison des deux.
L’effet des vagues déferlantes et non déferlantes est inclus dans le calcul des taux de transport.
Les taux de transport de sédiments sont calculés à partir de données bathymétriques, des
profondeurs instantanées de l’eau, les tailles et la gradation spatiale des sédiments et les variations
spatio-temporelles des courants et des vagues dans la région étudiée.
L’érosion et la déposition des sédiments peuvent ensuite être calculées par l’utilisateur à partir
des gradients spatiaux des taux de transport de sédiments fournis par le modèle ST. Dans la zone de
déferlement, les courants de retour sont inclus. Le modèle est déterministe et demande un minimum
de calage. Les taux initiaux de sédimentation/érosion sont calculés à l’aide de l’équation de
conservation de la masse sédimentaire
Deux formulations du transport de sédiment en présence de courants et de vagues sont offertes
par le module ST :
La formulation de Bijker ;
La formulation de l’institut hydraulique Danois (DHI) appelée formulation STP.
C’est cette dernière a été adoptée dans la présente étude. Elle offre à son tour deux façons de
calculer les taux de transport de sédiments. La première façon est basée sur une approche de plan
bidimensionnel horizontal (2DH) dans lequel les taux sont calculés dans la direction du courant
moyen, avec une composante transversale résultante de la pente du fond. La deuxième façon est
basée sur une description quasi-tridimensionnelle (Q3D) de l’hydrodynamique et du transport de
Chapitre 03 : Modélisation du transport sédimentaire
sous l’effet de houle et de courant
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Chapitre 03 : Modélisation du transport sédimentaire sous l’effet de houle et de
courant
La modélisation intégrée du transport de sédiments dans les alentours du port de Cap Djinet doit
tenir compte à la fois des courants de vent et des courants associées aux vagues. Dans ce cas,
l’approche est complexe et doit faire appel à un système de modélisation intégrée comprenant trois
modèles numériques : un modèle hydrodynamique, un modèle de vagues et un modèle de transport
de sédiments non-cohésifs (sables) sous l’effet combiné des vagues et des courants.
La détermination d'une houle représentative au regard du transport est en particulier complexe
car les mécanismes de transport sédimentaire dû à la houle dans les alentours du port de Cap Djinet
sont mal connus. La dérive littorale le long des côtes rectilignes est aujourd'hui mieux appréhendée.
Le critère de choix pour la houle représentative concerne donc sa capacité à induire une dérive
littorale conforme à la dérive mesurée ou estimée. Ce chapitre consiste à modéliser le transport
sédimentaire induit par les courants et les houles simulés durant les trois périodes citées
précédemment au moyen du module ST de la compilation MIKE 21.
1 Modèle ST description et configuration
Le module MIKE21 ST est un modèle numérique qui calcule les taux de transport de sédiments
non cohésifs (e.g. sable) sous l’action combinée des courants et des vagues. Les sédiments étudiés
peuvent initialement avoir des tailles différentes et une gradation spatiale. Les courants qui
transportent les sédiments sont causés par les vents, les vagues ou une combinaison des deux.
L’effet des vagues déferlantes et non déferlantes est inclus dans le calcul des taux de transport.
Les taux de transport de sédiments sont calculés à partir de données bathymétriques, des
profondeurs instantanées de l’eau, les tailles et la gradation spatiale des sédiments et les variations
spatio-temporelles des courants et des vagues dans la région étudiée.
L’érosion et la déposition des sédiments peuvent ensuite être calculées par l’utilisateur à partir
des gradients spatiaux des taux de transport de sédiments fournis par le modèle ST. Dans la zone de
déferlement, les courants de retour sont inclus. Le modèle est déterministe et demande un minimum
de calage. Les taux initiaux de sédimentation/érosion sont calculés à l’aide de l’équation de
conservation de la masse sédimentaire
Deux formulations du transport de sédiment en présence de courants et de vagues sont offertes
par le module ST :
La formulation de Bijker ;
La formulation de l’institut hydraulique Danois (DHI) appelée formulation STP.
C’est cette dernière a été adoptée dans la présente étude. Elle offre à son tour deux façons de
calculer les taux de transport de sédiments. La première façon est basée sur une approche de plan
bidimensionnel horizontal (2DH) dans lequel les taux sont calculés dans la direction du courant
moyen, avec une composante transversale résultante de la pente du fond. La deuxième façon est
basée sur une description quasi-tridimensionnelle (Q3D) de l’hydrodynamique et du transport de