Chapitre 02
Modélisation de la propagation de la houle du large vers la côte
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2.2. Le modèle hydrodynamique SWAN:
Les principales forces qui entrent en jeux dans l’hydrodynamique côtiers sont celles
causées par les vagues, les glaces, les pressions des sols et les forces d'impact. La première
étape devrait permettre d'obtenir le maximum d'informations sur les conditions de houle au
large.
Les conditions de vagues aux larges sont soit issues d'observations ou déduites des mesures
de vent disponibles. Lorsque ces ondes se propagent vers la côte elles sont sujettes à une
atténuation suite à des effets de profondeur et de frottement ainsi qu'aux phénomènes de
réfraction, de diffraction et de réflexion. De plus, lors du dimensionnement d'une structure,
il faut considérer la condition limite donnée par le déferlement des vagues. Établir une
évaluation scientifique de l'énergie (force), de l'intensité et de la fréquence d'occurrence
des vagues à un site donné est un aspect critique dans la majorité des projets.
2.2.1. Description du modèle SWAN :
SWAN (Simulating Waves Near shore) est un modèle de troisième génération développé
à Delft Hydrauliques (Booij et al.,1999),permettant de décrire la génération et la
propagation des vagues quand les phénomènes de réflexion sont négligeables.
SWAN est un code de propagation de houle fondé sur l’équation de conservation d’action
des vagues. C’est un modèle spectral donnant les valeurs statistiques comme :
 La hauteur significative,
 La direction moyenne de la houle.
Étant fondé sur les principes de conservation d’énergie, il ne permet pas en revanche de
calculer les positions des crêtes des vagues. Il est, de ce fait, adapté à l’étude de
propagation de houle sur de très grandes étendues.
Dans SWAN les vagues sont décrites selon un spectre de densité des vagues en 2
dimensions, même quand les phénomènes no n- linéaires dominent (particulièrement dans
la zone de surf). La raison vient du fait qu’utiliser le spectre dans des conditions de fortes
non- linéarités. Le spectre considéré dans SWAN est le spectre de densité d’action des
vagues N,, plutôt que le spectre de densité d’énergie E,du fait qu’en présence de
courant, la densité d’action est conservée alors que la densité d’énergie ne l’est pas.
 correspond à la fréquence relative (comme observé dans un référentiel se
déplaçant sous l’action de la vitesse de propagation) ;
  la direction des vagues (la direction normale aux crêtes des vagues de chaque
composante spectrale).
La densité d’action des vagues N,est telle que par:
𝑁(𝜎, 𝛽) =
𝐸(𝜎,𝛽)
𝜎
……………………………………………………………….(2.1)
L’équation de conservation de la densité spectrale d’action des vagues s’écrit en
coordonnées cartésiennes (Hasselmann et al.,1973):