Chapitre I
Généralités
5
2. Phénomènes hydrodynamiques à l’intérieur du port
2.1. Seiche
Par analogie, le nom de seiche désigne certaines oscillations lentes du niveau de la mer se
produisant dans les ports ou dans les baies. Le balancement d'ensemble périodique de la surface
libre d'un port a parfois été appelé « ressac ». Ce mot, comme beaucoup d'autres de l'hydraulique
maritime (barre, clapotis, lame), est d'origine populaire et désigne parfois des phénomènes très
différents (forte agitation, gifle...).
Ces seiches marines, généralement masquées par d'autres phénomènes tels que la marée et la
houle, n'ont été l'objet d'observations systématiques que bien après les seiches de lacs.
Cependant les premières observations qui sont parvenues furent faites en mer : la Légende
rapporte qu'Aristote s'est noyé de chagrin de ne pouvoir expliquer les courants du canal de
l'Europe qui changent de sens deux ou quatorze fois par jour, suivant les caractéristiques de la
marée.
Les ondes de seiches, étant généralement d'amplitude très faible, sont le plus souvent
masquées par des phénomènes de plus courtes périodes, en particulier par les vagues dues aux
vents. Par conséquent, les appareils conçus pour mesurer ces dernières ne peuvent, en général,
permettre de déceler la présence des seiches et il est nécessaire d'utiliser des instruments
spéciaux pour les mesurer (Biesel, Le Méhauté 1955).
De caractère également oscillatoire, le phénomène de la marée est beaucoup plus lent que
celui de la houle, et sa reproduction sur modèle se réalise habituellement en imposant aux
limites de celui-ci soit des variations de niveau, soit des variations de débit.
Les organes de réglage du niveau ou du débit sont télécommandés et préalablement étalonnés
pour obtenir, sur le modèle, des lois de variation du niveau et du spectre des courants tout au
long de la marée. Dans certains cas, comme dans l’étude d’un estuaire, la variation du spectre
des courants dans la partie mer du modèle au cours de la marée ne peut être obtenue qu’en
disposant plusieurs organes de réglage de niveau ou de débit synchronisés.
Dans tous les cas, un appareil régulateur de niveau, appelé pilote de la marée, est nécessaire
pour comparer à tout instant le niveau dans le modèle au niveau désiré et effectuer la correction
en agissant sur une vanne de réglage.
2.2. Résonance
Un port peut être considéré comme une masse d’eau enfermée qui possède une forme et un
volume propres et qui constitue un système oscillant possédant une période naturelle
d’oscillation. Cette période et ses harmoniques constituent les modes d’oscillation du système.
Si la masse d’eau est soumise à l’incidence d’une onde dont la période correspond à l’une de
ces périodes caractéristiques, le système entre en résonance et l’amplitude de l’oscillation ne
cesse de croître jusqu’à ce que les mécanismes hydrodynamiques de dissipation établissent un
équilibre. Dans la réalité le couplage entre l’oscillation dans le port et l’oscillation du plan d’eau
extérieur est de courte durée.
Généralités
5
2. Phénomènes hydrodynamiques à l’intérieur du port
2.1. Seiche
Par analogie, le nom de seiche désigne certaines oscillations lentes du niveau de la mer se
produisant dans les ports ou dans les baies. Le balancement d'ensemble périodique de la surface
libre d'un port a parfois été appelé « ressac ». Ce mot, comme beaucoup d'autres de l'hydraulique
maritime (barre, clapotis, lame), est d'origine populaire et désigne parfois des phénomènes très
différents (forte agitation, gifle...).
Ces seiches marines, généralement masquées par d'autres phénomènes tels que la marée et la
houle, n'ont été l'objet d'observations systématiques que bien après les seiches de lacs.
Cependant les premières observations qui sont parvenues furent faites en mer : la Légende
rapporte qu'Aristote s'est noyé de chagrin de ne pouvoir expliquer les courants du canal de
l'Europe qui changent de sens deux ou quatorze fois par jour, suivant les caractéristiques de la
marée.
Les ondes de seiches, étant généralement d'amplitude très faible, sont le plus souvent
masquées par des phénomènes de plus courtes périodes, en particulier par les vagues dues aux
vents. Par conséquent, les appareils conçus pour mesurer ces dernières ne peuvent, en général,
permettre de déceler la présence des seiches et il est nécessaire d'utiliser des instruments
spéciaux pour les mesurer (Biesel, Le Méhauté 1955).
De caractère également oscillatoire, le phénomène de la marée est beaucoup plus lent que
celui de la houle, et sa reproduction sur modèle se réalise habituellement en imposant aux
limites de celui-ci soit des variations de niveau, soit des variations de débit.
Les organes de réglage du niveau ou du débit sont télécommandés et préalablement étalonnés
pour obtenir, sur le modèle, des lois de variation du niveau et du spectre des courants tout au
long de la marée. Dans certains cas, comme dans l’étude d’un estuaire, la variation du spectre
des courants dans la partie mer du modèle au cours de la marée ne peut être obtenue qu’en
disposant plusieurs organes de réglage de niveau ou de débit synchronisés.
Dans tous les cas, un appareil régulateur de niveau, appelé pilote de la marée, est nécessaire
pour comparer à tout instant le niveau dans le modèle au niveau désiré et effectuer la correction
en agissant sur une vanne de réglage.
2.2. Résonance
Un port peut être considéré comme une masse d’eau enfermée qui possède une forme et un
volume propres et qui constitue un système oscillant possédant une période naturelle
d’oscillation. Cette période et ses harmoniques constituent les modes d’oscillation du système.
Si la masse d’eau est soumise à l’incidence d’une onde dont la période correspond à l’une de
ces périodes caractéristiques, le système entre en résonance et l’amplitude de l’oscillation ne
cesse de croître jusqu’à ce que les mécanismes hydrodynamiques de dissipation établissent un
équilibre. Dans la réalité le couplage entre l’oscillation dans le port et l’oscillation du plan d’eau
extérieur est de courte durée.