Chapitre VI
Modélisation de l’agitation portuaire
77
Chaibai M. S & Hanani A. Z
ENSSMAL
d’Environnement (LNHE) de la Direction des Recherches et Développements d’EDF ; il est
actuellement géré dans le cadre du Consortium Open Telemac-Mascaret.
(wikhydro.developpement-durable)
Telemac est construit sur des algorithmes sophistiqués qui utilisent une approche par éléments
finis pour effectuer une simulation numérique sur un maillage triangulaire non structuré
(Hervouet, 2007)
Cela permet de représenter les littoraux complexes avec plus de précision qu'en utilisant des
grilles régulières.
Les phénomènes physiques pris en compte sont les suivants :
• Courants de houle (par couplage avec les modules ARTEMIS et TOMAWAC),
importants lorsque, par exemple, la modélisation d’un estuaire doit aussi porter sur le
domaine maritime jusqu'à la haute-mer où on dispose de prévisions océanographiques
fiables de niveau, faute de disposer de prévisions des niveaux d’eau marins aux entrées
des embouchures fluviales, grâce à des modèles d’océanographie côtière.
• Écoulements dans les singularités hydrauliques : seuils, entonnements, ponts, épis,
orifices.
• Forces de traînée des structures verticales.
• Arrivée des écoulements dans des zones sèches : bancs découvrant et plaines
inondables, et ruptures de barrage, ainsi que phénomènes de porosité.
• Frottements sur les fonds.
• Influence de phénomènes météorologiques : pression atmosphérique et vent.
• Turbulence. (Hydrodynamique bidimensionnelle Logiciel TELEMAC-2D).
2.3 L’outil ARTEMIS
ARTEMIS (Agitation and Réfraction with TElemac on a MIld Slope) est un modèle
numérique de simulation de propagation de houle et d’agitation dans les ports, sur une surface
d'environ quelques kilomètres carrés. Le domaine peut être plus grand pour la simulation des
ondes longues ou l’étude des phénomènes de résonance. La dépendance en fréquence et
l’étalement directionnel de l'énergie des vagues est pris en compte par ARTEMIS. Le calcul
permet de considérer les principales caractéristiques des ondes sur tout le domaine : hauteur
significative des vagues, l'incidence des vagues, des vitesses orbitales, taux de dissipation, etc.
ARTEMIS résout l'équation en pente douce de l'équation de Berkhoff par la formulation des
éléments finis. L'équation en pente douce a été étendue pour intégrer les processus liés à la
propagation des vagues en zone côtière. ARTEMIS est capable de modéliser notamment les
processus suivants :
-
Réflexions totales ou partielles contre les murs, brise-lames, digues, etc.
-
Diffraction de la houle derrière un obstacle,
-
Réfraction de la houle par variation de la bathymétrie,
Modélisation de l’agitation portuaire
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Chaibai M. S & Hanani A. Z
ENSSMAL
d’Environnement (LNHE) de la Direction des Recherches et Développements d’EDF ; il est
actuellement géré dans le cadre du Consortium Open Telemac-Mascaret.
(wikhydro.developpement-durable)
Telemac est construit sur des algorithmes sophistiqués qui utilisent une approche par éléments
finis pour effectuer une simulation numérique sur un maillage triangulaire non structuré
(Hervouet, 2007)
Cela permet de représenter les littoraux complexes avec plus de précision qu'en utilisant des
grilles régulières.
Les phénomènes physiques pris en compte sont les suivants :
• Courants de houle (par couplage avec les modules ARTEMIS et TOMAWAC),
importants lorsque, par exemple, la modélisation d’un estuaire doit aussi porter sur le
domaine maritime jusqu'à la haute-mer où on dispose de prévisions océanographiques
fiables de niveau, faute de disposer de prévisions des niveaux d’eau marins aux entrées
des embouchures fluviales, grâce à des modèles d’océanographie côtière.
• Écoulements dans les singularités hydrauliques : seuils, entonnements, ponts, épis,
orifices.
• Forces de traînée des structures verticales.
• Arrivée des écoulements dans des zones sèches : bancs découvrant et plaines
inondables, et ruptures de barrage, ainsi que phénomènes de porosité.
• Frottements sur les fonds.
• Influence de phénomènes météorologiques : pression atmosphérique et vent.
• Turbulence. (Hydrodynamique bidimensionnelle Logiciel TELEMAC-2D).
2.3 L’outil ARTEMIS
ARTEMIS (Agitation and Réfraction with TElemac on a MIld Slope) est un modèle
numérique de simulation de propagation de houle et d’agitation dans les ports, sur une surface
d'environ quelques kilomètres carrés. Le domaine peut être plus grand pour la simulation des
ondes longues ou l’étude des phénomènes de résonance. La dépendance en fréquence et
l’étalement directionnel de l'énergie des vagues est pris en compte par ARTEMIS. Le calcul
permet de considérer les principales caractéristiques des ondes sur tout le domaine : hauteur
significative des vagues, l'incidence des vagues, des vitesses orbitales, taux de dissipation, etc.
ARTEMIS résout l'équation en pente douce de l'équation de Berkhoff par la formulation des
éléments finis. L'équation en pente douce a été étendue pour intégrer les processus liés à la
propagation des vagues en zone côtière. ARTEMIS est capable de modéliser notamment les
processus suivants :
-
Réflexions totales ou partielles contre les murs, brise-lames, digues, etc.
-
Diffraction de la houle derrière un obstacle,
-
Réfraction de la houle par variation de la bathymétrie,