Chapitre IV
Prévisions de la houle au large et modélisation hydro-sédimentaire
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Benzerfa S. & Bourkache R.
Il s’agit d’un Modèle spectral de vague de 3éme génération similaire au SWAN, avec
certaines améliorations. Il simule : la croissance des vagues en présence du vent, l’interaction
vague non-linéaire, la dissipation par le déferlement et par la friction sur le fond, la réfraction
par le changement de profondeur et l’interaction vague-courant. Les calculs du modèle
MIKE21-SW utilisent une grille de maillage flexible et non imbriqué (DHI, 2014).
Les principales applications du modèle MIKE21-SW sont :
• Conception et optimisation des structure de défense des ports et marinas contre les
vagues ;
• Etablissement du climat des vagues dans une région côtière en fonction des vagues du
large ;
• Génération des cisaillements de radiations des vagues pour le calcul des courants côtiers
par MIKE21/3 ;
• Couplage avec les modèles de transport de sable et de boues dans les zones littorales ;
b) MIKE21-HD (Hydrodynamic model)
Le modèle traite le frottement sur le fond, l’effet des événements météorologiques (vents
et pression atmosphérique), et la force de Coriolis, etc.… Il nous permet de simuler les courants
côtiers dû à l’action de la houle dans la zone de déferlement. Il fournit aussi les conditions
hydrodynamiques aux autres modules de ce système tel que le module MIKE 21-ST (Labdi,
A., et Mandi, K. 2021).
Les équations suivantes, la conservation de la masse et la dynamique intégrée à la verticale,
décrivent les variations du débit et de l’eau :
𝝏𝜻
𝝏𝒕
+
𝝏𝒑
𝝏𝒙
+
𝝏𝒒
𝝏𝒚
=
𝝏𝒅
𝝏𝒕
𝝏𝒑
𝝏𝒕
+
𝝏
𝝏𝒙
(
𝒑
𝟐
𝒉
) +
𝝏
𝝏𝒚
(
𝒑𝒒
𝒉
) + 𝒈𝒉
𝝏𝜻
𝝏𝒙
+
𝒈𝒑 √𝒑 𝟐 + 𝒒 𝟐
𝒄 𝟐 𝟐. 𝒉 𝟐
−
𝟏
𝝆𝒘
[
𝝏
𝝏𝒙
(𝒉𝝉𝒙𝒚) +
𝝏
𝝏𝒚
(𝒉𝝉𝒙𝒚)]
− 𝜴𝒒 − 𝒇𝑽𝑽𝒙 +
𝒉
𝝆𝒘
𝝏
𝝏𝒙
(𝑷𝜶) = 𝟎
𝝏𝒒
𝝏𝒕
+
𝝏
𝝏𝒚
(
𝒒
𝟐
𝒉
) +
𝝏
𝝏𝒙
(
𝒑𝒒
𝒉
) + 𝒈𝒉
𝝏𝜻
𝝏𝒚
+
𝒈𝒑 √𝒑 𝟐 + 𝒒 𝟐
𝒄 𝟐 . 𝒉 𝟐
−
𝟏
𝝆𝒘
[
𝝏
𝝏𝒚
(𝒉𝝉𝒚𝒚) +
𝝏
𝝏𝒙
(𝒉𝝉𝒙𝒚)]
+ 𝜴𝒒 − 𝒇𝑽𝑽𝒚 +
𝒉
𝝆𝒘
𝝏
𝝏𝒚
(𝑷𝜶) = 𝟎