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CONTEXTE DE L’ETUDE
II.2.6.3.8 Interaction avec le littoral
L’interaction des hydrocarbures échoués avec le littoral dépend des niveaux d’énergie auxquels
le littoral est exposé, ainsi que de la nature et de la granulométrie du substrat dont il est constitué.
L’interaction avec les sédiments, cause de la tendance à couler des hydrocarbures, résulte
généralement de l’échouage sur un littoral sableux. Sur les plages de sable exposées, les couches
d’hydrocarbures peuvent être successivement enfouies et exposées sous l’effet des cycles
saisonniers d’accumulation (accrétion) et d’érosion sédimentaires. Même sur les plages de sable
moins exposées, les hydrocarbures échoués peuvent être recouverts de sable éolien.
L’hydrocarbure mélange au sable coule s’il est entrainé dans les eaux littorales par les marées
montantes et descendantes ou par les tempêtes. Un cycle répétitif se produit souvent, selon
lequel le mélange d’hydrocarbure et de sable présent sur la plage est entrainé dans les eaux
littorales, favorisant ainsi la libération des particules de sable plus grossières et l’hydrocarb ure
revient alors flotter à la surface. Ce même hydrocarbure s’échoue de nouveau, se mélange au
sable, et le cycle se répète. Une irisation émanant d’une plage de sable peut indiquer que ce
processus est en cours.
II.4 La modélisation hydrodynamique
II.4.1 Les différents modèles hydrodynamiques
Les premiers modèles utilisés pour prévoir la dérive de nappe de pétrole étaient des modèles
2D qui calculaient uniquement le courant intégré sur la verticale, forcé par la marée et les vents.
Pour estimer la vitesse de dérive en surface de la nappe on rajoutait à la vitesse du courant
calculée un pourcentage de la vitesse du vent en surface « wind factor » compris entre 1 % et 5
%. Pour des vents faibles à moyens, l'angle de déviation entre la trajectoire de la nappe et celle
du vent, est inférieur à 10°. Dans le cas de forts vents, cette déviation est considérée comme
nulle. Si ce type de modèle reste adapté au cas d’un traceur dissous dans une zone de
prédominance des courants de marée et sans stratification verticale (ex : la Manche), son
utilisation est inappropriée dans des régions fortement stratifiées, où la structure
tridimensionnelle du courant est importante. L’impossibilité de pouvoir prédire les gradients de
courants près de la surface constitue de plus un réel inconvénient pour simuler la dérive du
pétrole dispersé. Ces modèles de base ont depuis évolué vers des modèles plus complexes dits
2,5 D. Dans ce cas le modèle 2D est couplé avec un modèle 1D vertical, permettant de
reproduire la structure verticale des courants horizontaux, notamment près de la surface. Ce
type de modèle est très utilisé encore aujourd'hui, en raison de son faible coût en temps de calcul
par rapport à un modèle totalement 3D, et de sa fiabilité. Ces modèles calculent les courants
horizontaux sur la verticale à partir d'un profil analytique de viscosité turbulente choisi. Pour
traiter le cas des hydrocarbures, ces modèles peuvent avoir également recours à l’utilisa tio n
d’un « wind factor », pour simuler la dérive en surface. Ce facteur empirique ne peut être validé
qu’à partir des premières observations. Bien que ce type de modèle 2D+1D ne soit pas
CONTEXTE DE L’ETUDE
II.2.6.3.8 Interaction avec le littoral
L’interaction des hydrocarbures échoués avec le littoral dépend des niveaux d’énergie auxquels
le littoral est exposé, ainsi que de la nature et de la granulométrie du substrat dont il est constitué.
L’interaction avec les sédiments, cause de la tendance à couler des hydrocarbures, résulte
généralement de l’échouage sur un littoral sableux. Sur les plages de sable exposées, les couches
d’hydrocarbures peuvent être successivement enfouies et exposées sous l’effet des cycles
saisonniers d’accumulation (accrétion) et d’érosion sédimentaires. Même sur les plages de sable
moins exposées, les hydrocarbures échoués peuvent être recouverts de sable éolien.
L’hydrocarbure mélange au sable coule s’il est entrainé dans les eaux littorales par les marées
montantes et descendantes ou par les tempêtes. Un cycle répétitif se produit souvent, selon
lequel le mélange d’hydrocarbure et de sable présent sur la plage est entrainé dans les eaux
littorales, favorisant ainsi la libération des particules de sable plus grossières et l’hydrocarb ure
revient alors flotter à la surface. Ce même hydrocarbure s’échoue de nouveau, se mélange au
sable, et le cycle se répète. Une irisation émanant d’une plage de sable peut indiquer que ce
processus est en cours.
II.4 La modélisation hydrodynamique
II.4.1 Les différents modèles hydrodynamiques
Les premiers modèles utilisés pour prévoir la dérive de nappe de pétrole étaient des modèles
2D qui calculaient uniquement le courant intégré sur la verticale, forcé par la marée et les vents.
Pour estimer la vitesse de dérive en surface de la nappe on rajoutait à la vitesse du courant
calculée un pourcentage de la vitesse du vent en surface « wind factor » compris entre 1 % et 5
%. Pour des vents faibles à moyens, l'angle de déviation entre la trajectoire de la nappe et celle
du vent, est inférieur à 10°. Dans le cas de forts vents, cette déviation est considérée comme
nulle. Si ce type de modèle reste adapté au cas d’un traceur dissous dans une zone de
prédominance des courants de marée et sans stratification verticale (ex : la Manche), son
utilisation est inappropriée dans des régions fortement stratifiées, où la structure
tridimensionnelle du courant est importante. L’impossibilité de pouvoir prédire les gradients de
courants près de la surface constitue de plus un réel inconvénient pour simuler la dérive du
pétrole dispersé. Ces modèles de base ont depuis évolué vers des modèles plus complexes dits
2,5 D. Dans ce cas le modèle 2D est couplé avec un modèle 1D vertical, permettant de
reproduire la structure verticale des courants horizontaux, notamment près de la surface. Ce
type de modèle est très utilisé encore aujourd'hui, en raison de son faible coût en temps de calcul
par rapport à un modèle totalement 3D, et de sa fiabilité. Ces modèles calculent les courants
horizontaux sur la verticale à partir d'un profil analytique de viscosité turbulente choisi. Pour
traiter le cas des hydrocarbures, ces modèles peuvent avoir également recours à l’utilisa tio n
d’un « wind factor », pour simuler la dérive en surface. Ce facteur empirique ne peut être validé
qu’à partir des premières observations. Bien que ce type de modèle 2D+1D ne soit pas