Chapitre III : Matériel et Méthode
Etude d’agitation et de stabilité du futur port de Tamanart (Skikda) : Recours à la modélisation physique et
numérique
71
- Réglage hydraulique : reproduction des phénomènes hydrodynamiques du site
(houles, marées, courants,...).
- Réglage sédimentologique : mise au point d’un cycle annuel qui est la succession
schématique des houles naturelles (hauteurs, périodes et directions) telle qu’elle a pu
être observée sur le site lors d’une année moyenne, c’est-à-dire avec des périodes de
tempête et des périodes de beau temps.
- Reproduction des évolutions des fonds observées par le passé (méthode historique),
cette phase est la plus importante, car elle va valider le modèle quant à sa capacité à
reproduire la dynamique du site.
- Essais, avec généralement des essais de recherche qui permettent de tester les
aménagements étudiés sur des périodes de 3 à 5 ans, et un essai final au cours duquel
l’aménagement retenu à l’issue des différents essais de recherche est étudié sur une
longue période (8 à 10 ans ou plus).
III.6.8. Les échelles
Une échelle est le rapport entre une dimension réelle, du prototype et celle du modèle utilisé.
Lors d’une modélisation physique les échelles sont nombreuses et leur choix dépend d’un
certain nombre de paramètres.
III.6.8.1. Analyse dimensionnelle et système d’unités
Le système international d’unité se base sur les trois grandeurs fondamentales : longueur L
(m), masse M (kg) et temps T (s), on pourra donc exprimer toutes autres dimensions
physiques de la majorité des paramètres hydrauliques en fonction de ces trois grandeurs
principales.
III.6.8.2. Echelle non-distordue
C’est l’échelle la plus fréquemment utilisée dont les rapports horizontaux sont égaux aux
rapports verticaux. Elle est utilisée dans la planimétrie.
III.6.8.3. échelle distordue
La distorsion est une forme de déformation importante des modèles réduits, elle réside dans le
fait que les échelles géométriques différent c’est-à-dire que l’échelle horizontale sera
différente de la verticale, en effet on peut distordre non seulement les échelles géométriques
mais aussi les caractéristiques hydraulique tels que les nombres de Froude et de Reynolds
relatifs aux grains.
III.6.8.4. Choix de l’échelle
Le choix de l’échelle est une étape décisive qui oriente la suite de la démarche de
modélisation, il doit être entrepris avec un maximum de rationalisme afin de nous rapprocher
le plus possible de la réalité. Pour cela il faut que toutes les conditions hydrauliques
importantes soient prises en considération.
Le choix de l’échelle est souvent contrôlé par les dimensions de la zone à étudier, du bassin,
des ouvrages, ainsi des conditions hydrographiques du modèle (la hauteur d’eau, hauteurs de
houles).
III.6.8.5.Construction du modèle :
La construction du modèle est faite suivant les phases suivantes :
Etude d’agitation et de stabilité du futur port de Tamanart (Skikda) : Recours à la modélisation physique et
numérique
71
- Réglage hydraulique : reproduction des phénomènes hydrodynamiques du site
(houles, marées, courants,...).
- Réglage sédimentologique : mise au point d’un cycle annuel qui est la succession
schématique des houles naturelles (hauteurs, périodes et directions) telle qu’elle a pu
être observée sur le site lors d’une année moyenne, c’est-à-dire avec des périodes de
tempête et des périodes de beau temps.
- Reproduction des évolutions des fonds observées par le passé (méthode historique),
cette phase est la plus importante, car elle va valider le modèle quant à sa capacité à
reproduire la dynamique du site.
- Essais, avec généralement des essais de recherche qui permettent de tester les
aménagements étudiés sur des périodes de 3 à 5 ans, et un essai final au cours duquel
l’aménagement retenu à l’issue des différents essais de recherche est étudié sur une
longue période (8 à 10 ans ou plus).
III.6.8. Les échelles
Une échelle est le rapport entre une dimension réelle, du prototype et celle du modèle utilisé.
Lors d’une modélisation physique les échelles sont nombreuses et leur choix dépend d’un
certain nombre de paramètres.
III.6.8.1. Analyse dimensionnelle et système d’unités
Le système international d’unité se base sur les trois grandeurs fondamentales : longueur L
(m), masse M (kg) et temps T (s), on pourra donc exprimer toutes autres dimensions
physiques de la majorité des paramètres hydrauliques en fonction de ces trois grandeurs
principales.
III.6.8.2. Echelle non-distordue
C’est l’échelle la plus fréquemment utilisée dont les rapports horizontaux sont égaux aux
rapports verticaux. Elle est utilisée dans la planimétrie.
III.6.8.3. échelle distordue
La distorsion est une forme de déformation importante des modèles réduits, elle réside dans le
fait que les échelles géométriques différent c’est-à-dire que l’échelle horizontale sera
différente de la verticale, en effet on peut distordre non seulement les échelles géométriques
mais aussi les caractéristiques hydraulique tels que les nombres de Froude et de Reynolds
relatifs aux grains.
III.6.8.4. Choix de l’échelle
Le choix de l’échelle est une étape décisive qui oriente la suite de la démarche de
modélisation, il doit être entrepris avec un maximum de rationalisme afin de nous rapprocher
le plus possible de la réalité. Pour cela il faut que toutes les conditions hydrauliques
importantes soient prises en considération.
Le choix de l’échelle est souvent contrôlé par les dimensions de la zone à étudier, du bassin,
des ouvrages, ainsi des conditions hydrographiques du modèle (la hauteur d’eau, hauteurs de
houles).
III.6.8.5.Construction du modèle :
La construction du modèle est faite suivant les phases suivantes :