Analyse des résultats

 
 Analyse des résultats
  
I - Résultats préliminaires en sortie de TELEMAC 2D :
          La simulation sous TELEMAC 2D, lancée sur une journée, atteint le régime permanent au bout de 20000 secondes soit un peu moins de six heures. Nous nous intéressons particulièrement aux vecteurs vitesse présents sur notre domaine, puisque ce sont ces derniers qui permettront la circulation et/ou stagnation de polluant aux sein de l'île, ainsi que le transport de sédiments par charriage. Les résultats obtenus concernant la simulation grande échelle sont les suivants: 
 
 
Vecteurs vitesse en régime permanent, grande échelle.
       
On remarque deux points importants à la vue de ces résultats.
            
              - En premier lieu, il y a bien circulation du fluide à l'intérieur de l'île. Ce dernier y entre par les espaces inter-digues et par le dessous de la digue protectrice au sud de l'île. Cela constitue un résultat attendu.
               - En second lieu, on note une zone de vitesses importantes sur la partie partie nord ouest de la digue. On peut d'ores et déjà y prédire une zone d'érosion, laquelle sera confirmée par les résultats en sortie de SISYPHE.

Les résultats des vecteurs vitesse pour la petite échelle sont les suivants:
Vecteurs vitesses en régime permanent, petite échelle.
     Les résultats de la simulation pour la petite échelle révèlent avec plus de précision les entrées du fluide se faisant par le sud-est de l'île. On y remarque aussi l'entrée se faisant par le chenal inter-digues.
 
 II - Résultats des traceurs :
     
     La première simulation avec traceur lancée à grande échelle concerne un éventuel rejet de saumure de l'usine de dessalement. On obtient le résultat suivant:
 
 
Transport de SAUMUR, grande échelle.
 
      On observe donc que notre polluant va être transporté non pas vers l’île mais vers l’Est. On évite donc la contamination des eaux environnant directement l’île. En revanche, on remarquera que le panache est aussi  dirigé vers le Sud, c'est-à-dire vers le littoral. Si on évite les risques de pollution pour les habitants de l’île, les résidents de la côte y seront exposés. D’autre part, il se pose la question de l’impact environnemental d’un tel rejet. Une concentration de 250 mg/l peut avoir une forte influence sur l’écosystème. Nous laissons le soin au binôme travaillant sur l’implantation de cette usine d'en observer les conséquences.

 

      Concernant d'éventuels rejets de polluant au sein même de l'île, les résulats obtenus avec la simulation grande échelle sont les suivants:

Transport de polluant, grande échelle.
 
       Dès lors, les simulation grandes échelles permettent de distinguer deux zones:
      
            - Une zone de stagnation du polluant, sur la partie ouest de l'île;
            - Une zone de circulation du polluant, depuis l'Est de l'île vers l'Ouest, effectuée dans le sens trigonométrique.
 

      Ces circulations sont en accord avec les résultats en vitesses observés à grande échelle. En réalité, dans la zone de stagnation, il y a présence de vitesses, aussi faibles soient-elles. Ces dernières font circuler le polluant, mais pour des raisons d'échelles de palette, cette circulation n'est pas visible sur la figure précédente, où nous avons pris soin de conserver la même échelle de palette pour les deux traceurs. En d'autres termes, cette circulation est négligeable devant celle d'un rejet effectué dans la zone Est de l'île. L’eau a donc tendance à stagner dans l’île. Les autorités de Dubaï devront être vigilantes à toutes les sources de pollutions probables. En effet, l’eau ne se renouvelant pas rapidement, le rejet d'un polluant pourra être lourd de conséquences sur l’écosystème.

 

 
 

 

       Les résultats concernant le transport des traceurs dans la zone Sud de l'île (petite échelle) sont les suivants:


Transport de polluant, premier rejet, petite échelle
 

 


Transport de polluant, second rejet, petite échelle.    
 
       Comme on peut l'apercevoir sur l'image, le polluant semble se diffuser même à l'intérieur des palmes, où on peut supposer une éventuelle stagnation par la suite. Tout comme le montrait les résultats des simulations à grande échelle, ce polluant se déplace vers le nord de l'île.

 
 
 III - Résultats de SISYPHE :
      
        Nous obtenons, en sortie de la simulation à grande échelle lancée avec SISYPHE, le résulat final suivant (au bout de 6 heures):


Débit solide de sédiments, grande échelle.


     
       On remarque nettement la zone nord-ouest de la digue, qui est le siège d'un débit solide important. Plus particulièrement, ce n'est pas la digue-elle même qui s'érode, mais le zone de creux qui l'entoure. Dans la réalité, la digue s'éroderait aussi, mais cela n'est pas mis en valeur par le logiciel suite aux hypothèses que nous avons faites. Nous avons en effet négligé le transport par suspension ainsi que le déferlement qui 'creuserait' le remblai.
      La figure précédente révèle cependant la zone qui sera sujette à l'érosion: on peut aisément imaginer un possible effondrement du remblai, ce dernier étant creusé à sa base. De plus, on peut aperçevoir l'érosion qui siège dans les espaces inter-digues, ainsi qu'au sud de l'île. Nous avons tenu à couper la figure pour plus de clarté, car les vitesses d'entrée induisaient un transport important du sédiment sur les frontières liquides, ce qui bien sûr n'est dù qu'au paramétrage de la simulation et n'est pas d'ordre réaliste. Cependant, nous tenons à avertir le lecteur quant aux valeurs empiriques du débit solide qui régissent sur le domaine. Il conviendra de lancer le logiciel sur une plus grande durée, et de le coupler en interne avec TELEMAC 2D pour plus de précision.
 
      La simulation lancée à petite échelle nous permet d'observer le transport de sédiments dans l'île avec plus de finesse:
 

Débit solide de sédiments, petite échelle.


      On remarque avec plus de précision que la zone inter-digue, et les zones autour de lla petite île au sud seront sujettes à un transport par charriage. Cela induira possiblement un effondrement des talus, pour les raisons évoquées précédemment. On remarque en outre que les vitesses d'entrée induisent un fort transport par charriage, ainsi que la condition de sortie appliquée au nord du domaine qui permet de faire circuler le fluide. Cela n'est bien sûr pas représentatif de la réalité, et n'est dù qu'à un mauvais paramétrage des conditions d'entrée et de sortie.
 
 IV - Bilans des résultats :
 

       L'étude à petite échelle est réellement complémentaire de l'étude à grande échelle, puisqu'elle permet une visualisation plus précise en matière de circulation de fluide, transport de polluant et transport de sédiment au sein de l'île. En effet, nous avons pu mettre en valeur les zones d'érosion de la partie sud de l'île, lesquelles n'étaient pas ou peu visibles à grande échelle. Cependant, il nous paraît important d'avertir le lecteur sur la difficulté que nous avons eu à imposer des conditions aux limites sur un tel domaine. En effet, à petite échelle, notre domaine est centré sur l'île ce qui implique que la majorité des conditions aux limites sont de type 'mur'. Le logiciel TELEMAC 2D n'est pas fait pour calculer sur une domaine solide, c'est à dire il n'y a pas assez de frontières liquides. De plus, ces dernières sont placées trop près de l'île et des conditions de sortie qui permettent de faire circuler le fluide afin de maintenir l'eau dans le domaine à un niveau raisonable. Cette erreur d'appréciation de notre part, lorsque nous avons construit la bathtymétrie à si petite échelle, à cependant mené à une meilleure compréhension du logiciel.


 

       Enfin, nous obtenons des résultats tout à fait satisfaisants notamment à grande échelle. La zone d'érosion est mise en valeur, ainsi que les directions de circulation du fluide. Il faut néanmoins rappeler que nous nous sommes affranchis des conditions de houle et de marée -simulations que nous avions lancée avec TOMAWAC mais qu'il nous fut difficile d'intégrer dans la suite de nos calculs-. En présence de ces conditions, les résultats peuvent être différents. Cette étude constitue alors une étude préliminaire, pouvant servir de départ à une étude plus précise que nous invitons le lecteur à mener. Par suite, les fichiers MATISSE des bathymétries à petite et grande échelles et trois fichiers de simulations sont disponibles sur ce site dans la section 'fichiers des simulations'.

 

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