Chapitre V
Modélisation de la dynamique côtière du littoral de la baie de Zemmouri
101
3.4 Modèle couplé MIKE21/3 FM :
Le module hydrodynamique et le module d'ondes spectrales sont les éléments de calcul de
base du MIKE 21/3 Coupled Model FM. MIKE 21/3 Coupled Model FM permet de simuler
l'interaction mutuelle entre les vagues et les courants à l'aide d'un couplage dynamique entre
le module hydrodynamique et le module d'ondes spectrales, il comprend également un
couplage dynamique entre le module de transport de boue et le module de transport de sable,
Ainsi, il est possible d'inclure une rétroaction complète des changements du niveau du lit sur
les vagues et les calculs de débit (DHI, 2014).
Le modèle MIKE 21 Flow FM se compose de six modules différents qui sont :
- MIKE 21 FM Hydrodynamics : Ce module a pour fonction de simuler le mouvement
de l'eau en utilisant les équations de Navier-Stokes, qui sont des équations
fondamentales de la mécanique des fluides.
- MIKE 21 FM Waves : ce module a pour fonction de simuler la propagation des
vagues en utilisant des équations linéaires ou non linéaires.
- MIKE 21 FM Sediment Transport : ce module simule le transport des sédiments, tels
que le sable ou les galets, par l'eau.
- MIKE 21 FM Ecology : ce module simule les processus écologiques dans l'eau, tels
que la croissance des algues et la qualité de l'eau.
- MIKE 21 FM Oil Spill : ce module simule la dispersion et la dérive des nappes d'huile
en cas de déversement accidentel.
- MIKE 21 FM Subaqueous Discharge : ce module simule la dispersion et le transport
des polluants rejetés dans l'eau, tels que les effluents industriels ou les eaux usées.
Le programme utilise des équations en deux dimensions proposées par Saint-Venant en 1871 :
𝜕ℎ
í µí¼•í µí+
𝜕𝑞
𝜕𝑥
+
𝜕𝑟
𝜕𝑥
= 𝑄 𝑙
(29)
𝜕𝑞
í µí¼•í µí+
𝜕
𝜕𝑥
(
𝑞
2
ℎ
) +
𝜕
𝜕𝑦
(
𝑞𝑟
ℎ
) = −𝑔ℎ
𝜕𝑧
𝜕𝑥
− 𝑔
√𝑞 2 + 𝑟 2 𝑞
𝑐 2 ℎ 2
+ 𝐶 𝑥 + 𝐷 𝑥 + 𝑊 𝑥 + 𝑇 𝑥 + 𝑆 𝑥
(30)
𝜕𝑟
í µí¼•í µí+
𝜕
𝜕𝑥
(
𝑞𝑟
ℎ
) +
𝜕
𝜕𝑦
(
𝑟
2
ℎ
) = −𝑔ℎ
𝜕𝑧
𝜕𝑦
− 𝑔
√𝑞 2 + 𝑟 2 𝑟
𝑐 2 ℎ 2 + 𝐶 𝑦 + 𝐷 𝑦 + 𝑊 𝑦 + 𝑇 𝑦 + 𝑆 𝑦
(31)
Où 𝐷𝑥, 𝐶𝑥, 𝑇𝑥, 𝑊𝑥, 𝑆𝑥𝑒𝑡𝐷𝑦, 𝐶𝑦, 𝑇𝑦, 𝑊𝑦, 𝑆𝑦 Représentent la variation de la densité, la force
de Coriolis, l’effet de la turbulence, l’effet du vent et le flux de quantité de mouvement. Ql est
le volume entrant par unité de temps et par unité de surface.
4 La démarche adoptée :
Les modèles numériques sélectionnés comprennent le modèle SW (Spectral Waves model), le
modèle HD (Hydrodynamic model) et le modèle ST (Sand Transport model) du système
MIKE 21.