Chapitre І
Généralités
17
I.7 Description et principes des logiciels utilisés :
Les vagues jouent un rôle fondamental pour de nombreuses problématiques en
océanographie physique et disciplines connexes : gestion des zones côtières et des
opérations en mer, conception et dimensionnement de structures marines et portuaires
telles qu’une digue ou une plateforme pétrolière, étude de la morphodynamique
côtière et de l’évolution du littoral, récupération de l’énergie des vagues, etc. De plus,
par leurs effets sur les flux entre l’océan et l’atmosphère, les vagues ont aussi des
effets directs ou indirects sur les dynamiques de circulation océanique et
atmosphérique. La connaissance précise et la prévision de la climatologie des états de
mer (valeurs moyennes et extrêmes) représentent donc des enjeux importants pour de
nombreuses applications.
Le modèle spectral de propagation des états de mer SWAN (acronyme de "
Simulating WAves Nearshore ") est développé au sein de Delft (University of
Technology), Il s'agit d'un modèle numérique permettant le calcul des paramètres des
vagues, dans les régions côtières, les lacs et les estuaires, à partir d'informations
fournies sur la bathymétrie, les courants et le vent.
Le modèle résout l'équation de transport de l'énergie (ou de l'action d'onde, en
présence de courants). Pour cela, le spectre est discrétisé en un certain nombre de
fréquences et de directions et l'équation est résolue sur une grille en " différence finie
".
Swan est un modèle de " troisième génération ", avec la possibilité de le faire
fonctionner en mode première ou seconde génération ; cela permet, en fonction des
besoins, des gains en ressources informatiques.
I.7.1 Le modèle SWAN :
Le modèle SWAN (Simulating WAves Nearshore, Booij et al. 2004), permet de
calculer de façon réaliste les paramètres décrivant la houle au niveau des zones
côtières, des lacs et des estuaires, à partir de données de vent, de bathymétrie et de
courants. SWAN est basé sur l’équation spectrale de conservation de l’action de la
houle qui est résolue suivant un schéma implicite en différences finies (équation 4).
SWAN peut fonctionner en mode stationnaire ou transitoire. Il est formulé en
coordonnées cartésiennes (domaines de faible emprise) ou sphériques (pour les petites
et grandes échelles), le maillage pouvant être rectangulaire ou curviligne.
Généralités
17
I.7 Description et principes des logiciels utilisés :
Les vagues jouent un rôle fondamental pour de nombreuses problématiques en
océanographie physique et disciplines connexes : gestion des zones côtières et des
opérations en mer, conception et dimensionnement de structures marines et portuaires
telles qu’une digue ou une plateforme pétrolière, étude de la morphodynamique
côtière et de l’évolution du littoral, récupération de l’énergie des vagues, etc. De plus,
par leurs effets sur les flux entre l’océan et l’atmosphère, les vagues ont aussi des
effets directs ou indirects sur les dynamiques de circulation océanique et
atmosphérique. La connaissance précise et la prévision de la climatologie des états de
mer (valeurs moyennes et extrêmes) représentent donc des enjeux importants pour de
nombreuses applications.
Le modèle spectral de propagation des états de mer SWAN (acronyme de "
Simulating WAves Nearshore ") est développé au sein de Delft (University of
Technology), Il s'agit d'un modèle numérique permettant le calcul des paramètres des
vagues, dans les régions côtières, les lacs et les estuaires, à partir d'informations
fournies sur la bathymétrie, les courants et le vent.
Le modèle résout l'équation de transport de l'énergie (ou de l'action d'onde, en
présence de courants). Pour cela, le spectre est discrétisé en un certain nombre de
fréquences et de directions et l'équation est résolue sur une grille en " différence finie
".
Swan est un modèle de " troisième génération ", avec la possibilité de le faire
fonctionner en mode première ou seconde génération ; cela permet, en fonction des
besoins, des gains en ressources informatiques.
I.7.1 Le modèle SWAN :
Le modèle SWAN (Simulating WAves Nearshore, Booij et al. 2004), permet de
calculer de façon réaliste les paramètres décrivant la houle au niveau des zones
côtières, des lacs et des estuaires, à partir de données de vent, de bathymétrie et de
courants. SWAN est basé sur l’équation spectrale de conservation de l’action de la
houle qui est résolue suivant un schéma implicite en différences finies (équation 4).
SWAN peut fonctionner en mode stationnaire ou transitoire. Il est formulé en
coordonnées cartésiennes (domaines de faible emprise) ou sphériques (pour les petites
et grandes échelles), le maillage pouvant être rectangulaire ou curviligne.