3 ème partie
Compréhension du fonctionnement hydro-sédimentaire de la baie d’Alger
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atteindre 0.2 m/s pour les sédiments grossiers et aux alentours de 0.1 m/s pour les sédiments
fins.
3.7.2.2. Hauteur critique de vague (HScr)
Sous l’effet des vagues, le seuil de mouvement du sable dépend de l'amplitude de la vitesse
orbitale du fond 𝑈 𝑤𝑐𝑟 , de la période de la vague T, ainsi que du diamètre d50 et de la densité ρs
des grains (Soulsby, 1997). La vitesse orbitale seuil 𝑈 𝑤𝑐𝑟 peut être déterminée à partir des
équations (Équation III.10 et Équation III.11) de (Komar and Miller, 1974) et la méthode de
(Soulsby, 1997).
C. Les équations de (Komar and Miller, 1974) :
𝑈 𝑤𝑐𝑟 = [0.118𝑔(𝑠 − 1)]
2 3
⁄ 𝑑
1 3
⁄ 𝑇
1 3
⁄
pour d50 < 0.5 mm
Équation III.10
𝑈 𝑤𝑐𝑟 = [1.09𝑔(𝑠 − 1)]
4 7
⁄ 𝑑
3 7
⁄ 𝑇
1 7
⁄
pour d50 > 0.5 mm
Équation III.11
Ces équations de (Komar and Miller, 1974) sont largement utilisées, mais présentent
l'inconvénient d'avoir une grande discontinuité à d50 = 0.5 mm.
D. La méthode de (Soulsby, 1997) :
La méthode de Soulsby pour le calcul de 𝑈 𝑤𝑐𝑟 est donnée par les courbes illustrées par la
Figure 19 dans (Soulsby, 1997), qui donnent l’évolution d’ 𝑈 𝑤𝑐𝑟 en fonction du diamètre du
grain d pour une gamme de périodes d'onde T (voir Tableau III.7). Ces données ont été calculées
à chaque taille de grain d en augmentant la vitesse orbitale de l'onde 𝑈 𝑤 par petits pas, et en
convertissant en contrainte de cisaillement du fond τ. Lorsque la contrainte de cisaillement du
fond calculée est égale à la valeur seuil de l'équation (Équation III.4), alors 𝑈 𝑤𝑐𝑟 = 𝑈 𝑤 (Il n'est
pas possible d'écrire une formule analytique à ce sujet, en raison de la complexité de l'inclusion
des flux laminaire, turbulente lisse et turbulente rugueuse pour le facteur de friction des vagues).
Les données expérimentales extraites de la compilation de (van Rijn, 1993) sont présentées
aussi dans les travaux de (Soulsby, 1997). Il est à noter que la valeur de la période de la houle
Tz est fixée à 08 s (soit Tp ≈ 09 s).
Quant aux estimations de 𝐻 𝑆𝑐𝑟 (Tableau III.7), la vitesse orbitale 𝑈 𝑤 peut être convertie en
hauteur significative de vague Hs à l'aide de la formule suivante (Équation III.12) :
𝑈 𝑤 =
𝜋𝐻 𝑠
𝑇∗sinh (𝑘ℎ)
avec, k = 2π/L (k est le nombre d’onde)
Équation III.12
Il faut souligner que les vagues dans des eaux suffisamment peu profondes produisent une
vitesse oscillatoire au fond de la mer, qui agit sur les sédiments (Soulsby, 1997). Dans ce
contexte, "suffisamment peu profond" signifie approximativement (Équation III.13):
h < 0.1 g.T
2
ou h < 10 Hs
Équation III.13
La vitesse orbitale sous la crête de la vague est dans la même direction que la propagation
de la vague, et sous le creux de la vague, elle est dans la direction opposée. En pratique, les
vagues les plus intéressantes pour le transport du sable auront une plus grande pente. Dans ce
cas, la vitesse maximale sous la crête, 𝑈 𝑤𝑐 , est toujours donnée de façon raisonnablement
précise par l'équation (Équation III.12), mais la vitesse 𝑈 𝑤𝑡 sous le creux est plus faible d'un
facteur allant jusqu'à 1,5 ou même 2 (Soulsby, 1997).