Avant Projet de Groupe :
Gironde
Trinôme : Perrine BUGEAT | Denis PIGNAL | Benoît VANDAMME
Sujet d’étude du trinôme :
  • Effet des surcotes dans l'estuaire de la Gironde
  • Interaction entre l'océan et l'estuaire
    1. CONTEXTE DE L'ETUDE :
    1.1 Contexte géographique
    Nous nous focalisons sur l’estuaire de la Gironde. Cet emplacement géographique offre un atout supplémentaire puisqu’il nous permet d’étudier les interactions fleuve/océan qui peuvent survenir lors de surcotes. De plus, cette zone est en France considérée comme l’une des plus sensibles lorsqu’il se produit un tel phénomène.
    1.2 Contexte social
    On peut également considérer ce projet sous un point de vue social, puisqu’autour de cet estuaire se situent de grandes villes telles que Bordeaux. Une surcote sur la côte atlantique serait alors dangereuse pour des villes d’une telle urbanisation. Les axes de communications (autoroutes, TGV,…) sont également concernés par les surcotes. Les bateaux situés dans le port pourraient avoir des difficultés à en sortir lors de décotes et pourraient être endommagés lors de surcotes.
    2. DEFINITION DU PROJET :
    Notre travail de groupe peut se résumer en deux étapes : l’objectif principal réside en un calcul de surcotes via la méthode numérique et l’objectif secondaire consiste en une étude des interactions entre le fleuve et l’océan.

    En ce qui concerne le calcul des surcotes, nous pouvons distinguer plusieurs tâches. En premier lieu, il s’agit de définir les conditions aux limites portant sur l’estuaire de la Gironde. Ce travail nécessite d’intégrer les conditions océaniques (houle, courant, marée, bathymétrie) du littoral ainsi que les conditions météorologiques (pression, vent, température) à l’approche des côtes de la Gironde.

    Ces conditions aux limites sont ensuite intégrées dans le modèle numérique et le calcul est effectué grâce au logiciel MIKE21FM. Une fois le calcul terminé, les résultats doivent nous permettre d’accéder à une estimation des surcotes pour la zone d’étude considérée sous les conditions atmosphériques choisies au début du calcul.

    Quant à l’objectif secondaire, il permet de compléter notre étude des surcotes en considérant le phénomène dans son environnement global. Dans un souci d’élargir la portée de nos précédents calculs, nous choisissons d’intégrer les interactions estuaire/océan à notre étude. Notre plan consiste à prendre en compte la géométrie en « entonnoir » de l’embouchure de la Garonne pour modéliser l’impact des surcotes au niveau du fleuve. Nous souhaitons ensuite visualiser l’influence du courant fluvial sur le phénomène de surcote : dans quelle mesure et avec quelle amplitude le déversement du fleuve dans l’océan peut-il modifier notre calcul de surcotes ? Enfin, nous projetons d’étudier les interactions fleuve/océan du point de vue de la densité. Quels sont les impacts engendrés par la rencontre entre un courant marin salin à une certaine température et un courant d’eau douce à une autre température ?
    3. ARTICULATION AVEC LE PROJET DE GROUPE :
    Notre projet en équipe s’articule autour de notre projet de groupe dans le sens où nous devrons prendre en main le logiciel, afin d’étudier les différentes zones géographiques. Il est aussi intéressant d’étendre nos résultats sur les sites des autres équipes. Elles pourront appliquer nos résultats et il nous sera aussi possible d’exploiter les leurs sur notre zone.
    4. METHODOLOGIE ET PLAN DE TRAVAIL :
    Pour atteindre les objectifs fixés, nous développons un plan d’action. Avant toute chose, il faut traiter les données recueillies auprès des différents organismes. Ce travail implique d’extrapoler les données mesurées en des points particuliers sur nos conditions aux limites. Pour ce faire, nous envisageons d’utiliser le logiciel MATLAB. L’autre aspect du traitement des données concerne le formatage de ces mesures. Il est impératif de veiller à la compatibilité des bases de données avec les attentes de MIKE 21 FM. Nous prévoyons une durée de 10 jours nécessaires à l’harmonisation des données.

    Une fois les données traitées, nous déboucherons dans une phase de calage du modèle. La documentation fournie avec l’outil MIKE21FM, et les recherches bibliographiques nous conduirons à un ajustement du modèle étudié par optimisation. Notre objectif est d’utiliser les mesures connues pour développer un modèle numérique capable de donner des résultats cohérents avec la réalité. Cette phase devrait nous occuper durant 10 jours environ.

    Survient alors la phase de validation du modèle et les questions telles que : peut-on envisager d’utiliser le modèle numérique créé dans la prévision de surcotes ? Pour y répondre il est nécessaire de passer par une phase de critique des résultats ou d'amélioration du modèle. La validation du modèle sera donc effectuée avec le cas de la tempête de 1999. Toutes les données nécessaires à notre vérification sont disponibles pour cet événement exceptionnel et permettront de comparer les résultats calculés avec les mesures réelles. Nous estimons que ce travail s’étendra sur 10 jours.

    Somme toute, nous espérons exploiter notre projet au maximum en créant une carte de risques. Les calculs de surcotes devraient nous permettre d’estimer l’amplitude des conséquences subies par l’estuaire de la Gironde. En effet, nous pensons que le périmètre d’influence du phénomène de surcotes dépend des conditions d’entrée du modèle. En outre, nous espérons appliquer notre modèle aux autres zones du BEI. Dans cette optique, nous projetons de chercher une autosimilarité entre les estuaires.