Chapitre IV : Étude de la dynamique hydrosédimentaire lors des évènements exceptionnels
sur un plan 2D horizontal (Mike21) et 2D vertical (SMC)
102
Afin de comprendre le fonctionnement hydrosédimentaire de la façade côtière des trois
sites d’études lors des évènements extrêmes désignés précédemment ; nous avons d’abord
procédé à la construction du modèle qui a débuté par la génération du maillage. Cette étape a dû
passer par une analyse des meshes afin d’optimiser le temps de calcul et assurer une
représentation optimale du domaine de calcul. Pour la configuration ; le travail s’est concentré
dans un premier temps sur la tempête quinquennale au niveau de la baie de Bousmail, car les
enregistrements de bouée disponibles dans nos zones d’études sont celles effectuées entre août
1994 et juillet 1995 au large du port de Tipaza par l’ONSM ; la calibration et la configuration
présentant le meilleur résultat ont été ensuite utilisées pour les autres épisodes de tempêtes.
Nous décrivons ci-dessous les modules et les formulations désignées dans chacun des
modules en premier et nous présenterons les résultats obtenus par la suite. La principale équation
sur laquelle repose le modèle est l’équation de conservation de l’action des vagues définies dans
le chapitre I en section I.3.4.
IV.2.1 Modèle de vague SW
Le modèle de vagues du progiciel MIKE 21 (Spectral Wave) a été développé par
Sorensenet al en 2004 en utilisant la méthode des volumes finis en points centraux basée sur une
grille non structurée(Zijelma, 2010). Le MIKE21 spectral wave modèle est un modèle qui se
base sur l’équation de conservation de densité d’action des vagues (équation dans le chapitre I),
l’équation est formulée en coordonnées cartésiennes (Naseef et al., 2019) dont la variable
dépendante est le spectre total, ce choix est favorable pour couvrir les eaux profondes ainsi que
les eaux côtières. La formulation temporelle considérée est non stationnaire, et une formulation
entièrement spectrale.
IV.2.2 Modèle hydrodynamique HD
Le module hydrodynamique HD du modèle MIKE21 résout les équations de mouvement
non stationnaires à deux dimensions de saint venant (Bouhmadouche, 2012) par la méthode en
volume fini sur une grille à maillage flexible, il permet de simuler les courants côtiers dus à
l’action de la houle dans la zone de déferlement (Than, 2015).L’intégration des équations de
quantité de mouvement horizontal et l’équation de continuité de la profondeur totale h = η+ d en
eau peu profonde produisent (DHI, 2016a; Than, 2015) :
a. Équation de continuité
̅
̅
Eq IV-4
b. Équation de conservation du mouvement
̅
̅
̅̅̅̅
̅
(
)
(
)
(
)
Eq IV-5
sur un plan 2D horizontal (Mike21) et 2D vertical (SMC)
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Afin de comprendre le fonctionnement hydrosédimentaire de la façade côtière des trois
sites d’études lors des évènements extrêmes désignés précédemment ; nous avons d’abord
procédé à la construction du modèle qui a débuté par la génération du maillage. Cette étape a dû
passer par une analyse des meshes afin d’optimiser le temps de calcul et assurer une
représentation optimale du domaine de calcul. Pour la configuration ; le travail s’est concentré
dans un premier temps sur la tempête quinquennale au niveau de la baie de Bousmail, car les
enregistrements de bouée disponibles dans nos zones d’études sont celles effectuées entre août
1994 et juillet 1995 au large du port de Tipaza par l’ONSM ; la calibration et la configuration
présentant le meilleur résultat ont été ensuite utilisées pour les autres épisodes de tempêtes.
Nous décrivons ci-dessous les modules et les formulations désignées dans chacun des
modules en premier et nous présenterons les résultats obtenus par la suite. La principale équation
sur laquelle repose le modèle est l’équation de conservation de l’action des vagues définies dans
le chapitre I en section I.3.4.
IV.2.1 Modèle de vague SW
Le modèle de vagues du progiciel MIKE 21 (Spectral Wave) a été développé par
Sorensenet al en 2004 en utilisant la méthode des volumes finis en points centraux basée sur une
grille non structurée(Zijelma, 2010). Le MIKE21 spectral wave modèle est un modèle qui se
base sur l’équation de conservation de densité d’action des vagues (équation dans le chapitre I),
l’équation est formulée en coordonnées cartésiennes (Naseef et al., 2019) dont la variable
dépendante est le spectre total, ce choix est favorable pour couvrir les eaux profondes ainsi que
les eaux côtières. La formulation temporelle considérée est non stationnaire, et une formulation
entièrement spectrale.
IV.2.2 Modèle hydrodynamique HD
Le module hydrodynamique HD du modèle MIKE21 résout les équations de mouvement
non stationnaires à deux dimensions de saint venant (Bouhmadouche, 2012) par la méthode en
volume fini sur une grille à maillage flexible, il permet de simuler les courants côtiers dus à
l’action de la houle dans la zone de déferlement (Than, 2015).L’intégration des équations de
quantité de mouvement horizontal et l’équation de continuité de la profondeur totale h = η+ d en
eau peu profonde produisent (DHI, 2016a; Than, 2015) :
a. Équation de continuité
̅
̅
Eq IV-4
b. Équation de conservation du mouvement
̅
̅
̅̅̅̅
̅
(
)
(
)
(
)
Eq IV-5