Chapitre I :
Généralités sur les ouvrages portuaires.
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5.1.1. Les phénomènes hydrodynamiques :
La surface de l'océan est perturbée par de nombreux phénomènes physiques, tels que l'effet du
vent, l'effet du mouvement des fonds marins sur la colonne d'eau causé par les tremblements de
terre et les glissements de terrain, l'interaction entre la terre et les astres, ou encore la différence
de pression atmosphérique. Les forces mises en jeu déforment la surface libre et provoquent le
transfert d'énergie mécanique, qui se manifeste par la formation et la propagation d'ondes. Ce
n'est que lorsqu'il existe une force de rappel qui tend à ramener le fluide à sa position d'équilibre,
que ces perturbations peuvent osciller. Toutes les vagues qui existent dans la mer sont soumises
à diverses forces de restauration, notamment la gravité, la force de Coriolis, la tension
superficielle et la compressibilité des fluides.
On distingue donc les forces génératrices (forces éoliennes, tectoniques,
astronomiques…) qui contribuent à la déformation de la surface libre des océans, et les forces
de rappel qui permettent leur propagation. La diversité de ces phénomènes entraîne ainsi pour
l’ensemble des oscillations, une plage de périodes possibles extrêmement large. (Jarry 2009).
5.1.2. La houle :
La surface de la mer présente généralement une suite indéfinie d’ondulations parallèles presque
identiques qui se propagent de façon sensiblement uniforme vers le rivage.
On appelle houle cet ensemble d’ondulation ou de vagues. Plus précisément, on appelle
creux ou hauteur « H », la dénivellation maximale entre une crête et un creux successif,
longueur d’onde « L » la distances qui sépare deux crêtes successives, la cambrure le rapport
« H/L ». La période « T » de la houle est le temps qui sépare le passage de deux crêtes
successives en un point fixe. La vitesse moyenne de propagation des crêtes, c’est à dire « L/T »,
est appelée célérité, « d » désigne la profondeur.
H : amplitude, T : période, L : longueur d'onde, d : profondeur
𝜔 =
2𝜋
𝑇
Fréquence angulaire ; 𝜔 =
2𝜋
𝑇
Nombre d'onde
5.2. Générateurs et évolution de la houle :
5.2.1. Le vent :
Les vagues grandissent selon le fetch, la vitesse et la durée du vent. Elles continuent de grandir
tant que sa célérité d’onde ne dépasse pas celle du vent. Dans le cas contraire, elle déferle au
large en « mouton » (Wright J Et Al, 1999). Lorsque les vagues sont en formation et observées
dans la zone de génération par le vent elles correspondent à “la mer de vent” : elles présentent
un fort étalement directionnel, leurs hauteurs sont souvent irrégulières et leurs périodes
comprises entre 2 et 8 s. Après leur formation, les vagues sont amenées à quitter la zone de
génération et à se propager : elles présentent alors un aspect plus ordonné et leurs crêtes tendent
à être parallèles entre elles et leurs périodes caractéristiques sont de l’ordre de 9 à 25 s. Ces
vagues, nommées “houle océanique”, peuvent traverser les océans.
La houle créer sous l’action du vent sur la surface de la mer formant des ondulations qui
se propagent du large (du point de leur formation) vers les côtes et cela sous différents aspects
causés par des déformations résultant de la variation des profondeurs, les courants marins ainsi
que les différentes directions du vent.
La houle subisse des déformations en fur et à mesure de sa propagation dont certains sont relatif
à des phénomènes physiques entrants en jeu :