Chapitre III
Modélisation de la propagation potentielle des vagues et des courants générés
27
III. Modélisation de la propagation potentielle des vagues et des courants générés :
Introduction :
L’évaluation précise du climat des vagues est une composante essentielle dans l’étude du
problème de l’ensablement des ports. La turbulence et les courants générés par les vagues
représentent d’importants mécanismes de forçage pour le transport sédimentaire (Nwogu, et
Demirbilek, 2001). Les conditions de vagues les plus importantes pour les projets d’ingénierie
côtière sont les hauteurs significatives (H s ), les périodes (T) et les directions. Ces paramètres sont
souvent collectés au large, mais durant leur propagation, en s’approchant de la côte, les vagues
changent de caractéristiques et seront ainsi la résultante de phénomènes complexes tel que :
Shoaling et réfraction.
Dissipation de l’énergie après déferlement et friction du fond.
Réflexion et diffraction prés des structures.
Interaction vague-vague.
Interaction courant-vague.
Les mesures in situ des vagues et leur modélisation physique sont extrêmement difficiles,
onéreuses et lentes. Les houlographes sont souvent loin des sites des projets et les instruments de
télédétection ne fournissent pas systématiquement les données de vagues, prés des côtes, à la
résolution désirée. Et il n’y a pas d’instrument de collecte de données qui peut prévoir l’état de la
mer, donc les informations recherchées, concernant la prévision, peuvent être obtenues à l’aide
des techniques de modélisation mathématique fiable (Demirbilek et Pahang, 1998).
Vue les données, moyens matériels et intellectuelles disponibles, et les objectifs
recherchés (données de vagues et de courants aux alentours du port) on a opté pour l’utilisation
d’un modèle de simulation des vagues dans les zones côtières appelé « BOUSS2D ». Pour la
configuration des paramètres de modélisation, la création des fichiers input, la désignation de
l’output et l’affichage des résultats, on s’est servi de l’interface graphique SMS.
1. Présentation du modèle « BOUSS2D » :
BOUSS2D est un modèle détaillé pour la simulation de la propagation et la
transformation des vagues dans les zones côtières et portuaires, basé sur des solutions tempsdomaine des équations de type BOUSSINESQ (1872), étendues par Nwogu (1993). Les
équations gouvernantes sont validées du large jusqu’aux eaux côtières et peuvent simuler la
plupart des phénomènes complexes régissant les caractéristiques des vagues prés de la côte,
incluant le shoaling, réfraction, diffraction, transmission et réflexion partielle ou complète,
friction dû au fond, interaction vagues-vagues, déferlement et dissipation, runup et overtopping
des structure, interaction vagues-courants et courants induit par les vagues (Demirbilek, et al
2005).
Ce modèle peut être appliqué à une large variété de problèmes d’ingénierie océanique et
côtière incluant la transformation complexe des vagues dans les régions côtières à petit échelle
Modélisation de la propagation potentielle des vagues et des courants générés
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III. Modélisation de la propagation potentielle des vagues et des courants générés :
Introduction :
L’évaluation précise du climat des vagues est une composante essentielle dans l’étude du
problème de l’ensablement des ports. La turbulence et les courants générés par les vagues
représentent d’importants mécanismes de forçage pour le transport sédimentaire (Nwogu, et
Demirbilek, 2001). Les conditions de vagues les plus importantes pour les projets d’ingénierie
côtière sont les hauteurs significatives (H s ), les périodes (T) et les directions. Ces paramètres sont
souvent collectés au large, mais durant leur propagation, en s’approchant de la côte, les vagues
changent de caractéristiques et seront ainsi la résultante de phénomènes complexes tel que :
Shoaling et réfraction.
Dissipation de l’énergie après déferlement et friction du fond.
Réflexion et diffraction prés des structures.
Interaction vague-vague.
Interaction courant-vague.
Les mesures in situ des vagues et leur modélisation physique sont extrêmement difficiles,
onéreuses et lentes. Les houlographes sont souvent loin des sites des projets et les instruments de
télédétection ne fournissent pas systématiquement les données de vagues, prés des côtes, à la
résolution désirée. Et il n’y a pas d’instrument de collecte de données qui peut prévoir l’état de la
mer, donc les informations recherchées, concernant la prévision, peuvent être obtenues à l’aide
des techniques de modélisation mathématique fiable (Demirbilek et Pahang, 1998).
Vue les données, moyens matériels et intellectuelles disponibles, et les objectifs
recherchés (données de vagues et de courants aux alentours du port) on a opté pour l’utilisation
d’un modèle de simulation des vagues dans les zones côtières appelé « BOUSS2D ». Pour la
configuration des paramètres de modélisation, la création des fichiers input, la désignation de
l’output et l’affichage des résultats, on s’est servi de l’interface graphique SMS.
1. Présentation du modèle « BOUSS2D » :
BOUSS2D est un modèle détaillé pour la simulation de la propagation et la
transformation des vagues dans les zones côtières et portuaires, basé sur des solutions tempsdomaine des équations de type BOUSSINESQ (1872), étendues par Nwogu (1993). Les
équations gouvernantes sont validées du large jusqu’aux eaux côtières et peuvent simuler la
plupart des phénomènes complexes régissant les caractéristiques des vagues prés de la côte,
incluant le shoaling, réfraction, diffraction, transmission et réflexion partielle ou complète,
friction dû au fond, interaction vagues-vagues, déferlement et dissipation, runup et overtopping
des structure, interaction vagues-courants et courants induit par les vagues (Demirbilek, et al
2005).
Ce modèle peut être appliqué à une large variété de problèmes d’ingénierie océanique et
côtière incluant la transformation complexe des vagues dans les régions côtières à petit échelle