Chapitre I
Etat de l’art de la modélisation
13
o Analyse statistique des vents
o Analyse statistique des vagues
génération, propagation et transformation des ondes
réfraction, diffraction et réflexion des ondes dans un port
remontée, franchissement et transmission des vagues
oscillations portuaires
interaction des vagues avec les structures
stabilité des brise-lames
forces exercées par les vagues sur les murs et les piles
évaluation des risques environnementaux
gonflement et déferlement
I.4.2.Les modèles spectraux d’état de me r
Les modèles spectraux d’état de mer, qui résolvent l’équation d’évolution du spectre d’énergie des
vagues (I.1), sont couramment utilisés pour la prédiction des états de mer car ilspermettent de
s’affranchir des détails du mouvement des vagues.
(I.1)
Trois générations de modèles de vagues se sont succédé, s’appuyant sur des connaissances physiques
de plus enplus importantes et sur l’accroissement des capacités informatiques.
I.4.2.1. Modèles de 1
ere et 2
eme génération
Les premiers modèles spectraux d’état de mer ont été élaborés dans les années 1950 – 1960(Gelci et
al., 1957). Ils s’appuient sur les théories de Miles (1957) et Phillips (1957) pourla génération des
vagues par le vent et sur le concept de saturation universelle de Pierson&Moskowitz (1964). Les
interactions non-linéaires sont traitées comme un phénomènesecondaire et négligées ou paramétrisées
très sommairement. Ces modèles sont appelés« modèles de 1
ère génération » (1G) (cf. SWAMP Group,
1985).
Dans les années 1970, des mesures plus précises, avec notamment le projet JONSWAP (Hasselmann
et al., 1973), ont permis une meilleure connaissance de la physique des vagues etont montré
l’importance des transferts non-linéaires dans la modélisation des états de mer.
Les modèles de 2
ème génération (2G) apparaissent alors, prenant en compte les premières
paramétrisations des interactions non-linéaires vague-vague (e.g. Barnett, 1968; Ewing,1971;
Hasselmann et al., 1976) et comprenant un couplage entre les différentes composantes spectrales. Ces
paramétrisations souffrent de certaines limitations ; en particulierelles sont conçues pour des cas
idéalisés et ne permettent pas de reproduire les observationsdans des situations complexes.
Etat de l’art de la modélisation
13
o Analyse statistique des vents
o Analyse statistique des vagues
génération, propagation et transformation des ondes
réfraction, diffraction et réflexion des ondes dans un port
remontée, franchissement et transmission des vagues
oscillations portuaires
interaction des vagues avec les structures
stabilité des brise-lames
forces exercées par les vagues sur les murs et les piles
évaluation des risques environnementaux
gonflement et déferlement
I.4.2.Les modèles spectraux d’état de me r
Les modèles spectraux d’état de mer, qui résolvent l’équation d’évolution du spectre d’énergie des
vagues (I.1), sont couramment utilisés pour la prédiction des états de mer car ilspermettent de
s’affranchir des détails du mouvement des vagues.
(I.1)
Trois générations de modèles de vagues se sont succédé, s’appuyant sur des connaissances physiques
de plus enplus importantes et sur l’accroissement des capacités informatiques.
I.4.2.1. Modèles de 1
ere et 2
eme génération
Les premiers modèles spectraux d’état de mer ont été élaborés dans les années 1950 – 1960(Gelci et
al., 1957). Ils s’appuient sur les théories de Miles (1957) et Phillips (1957) pourla génération des
vagues par le vent et sur le concept de saturation universelle de Pierson&Moskowitz (1964). Les
interactions non-linéaires sont traitées comme un phénomènesecondaire et négligées ou paramétrisées
très sommairement. Ces modèles sont appelés« modèles de 1
ère génération » (1G) (cf. SWAMP Group,
1985).
Dans les années 1970, des mesures plus précises, avec notamment le projet JONSWAP (Hasselmann
et al., 1973), ont permis une meilleure connaissance de la physique des vagues etont montré
l’importance des transferts non-linéaires dans la modélisation des états de mer.
Les modèles de 2
ème génération (2G) apparaissent alors, prenant en compte les premières
paramétrisations des interactions non-linéaires vague-vague (e.g. Barnett, 1968; Ewing,1971;
Hasselmann et al., 1976) et comprenant un couplage entre les différentes composantes spectrales. Ces
paramétrisations souffrent de certaines limitations ; en particulierelles sont conçues pour des cas
idéalisés et ne permettent pas de reproduire les observationsdans des situations complexes.