Analyse statistique

 

     Avant toute modélisation, il nous faut étudier la situtation réelle au large de Brest, afin de pouvoir rentrer les bonnes conditions limites dans notre modèle. Pour ce faire, nous avons mener une étude statistique sur la hauteur de la houle et sa période, au niveau de cinq bouées mises en place par le Centre d'Archivage National de Données de Houle In- Situ (CANDHIS). Cette étude a utilisé des résultats extraits de la base de données nationale de mesures de houle in situ CANDHIS. Les mesures ont été effectuées dans le cadre d’une collaboration entre PREVIMER, le SHOM, la Direction des Travaux Maritimes de Brest, Brest Métropole Océane et le CETMEF.

 

 

I. Les bouées



 

        Les bouées que nous avons choisies de retenir sont celles se trouvant aux environs de Brest, à une distance plus ou moins importante de la côté. La bouée la plus à l'Est se trouve en dehors de notre domaine d'étude, mais nous a semblé intéressante à étudier car il s'agit également de celle où nous avons le plus de données (64654 données), ce qui nous a permis d'avoir une étude des évènemements exceptionnels (développée plus loin) très fiable au niveau de cette bouée.

bouee1 bouee2 bouee3 bouee4 bouee5

carte_bouee

 

Nous présentons dans le tableau ci-dessous les informations relatives à chacune des bouées. Il est à noter que les bouées 1 et 2 sont des bouées "Temps réel", alors que les trois bouées de la rade de Brest sont de simples bouées.

  Ouessan large Les Pierres noires Le Toulinguet Ile Longue

Port du Château

 Numéro de la bouée  1  2  3  4  5
 Latitude 048°30,000'N   048°17,420'N  048°18,390'N  048°18,090'N  048°22,618'N
 Longitude  005°45,000'W 004°58,100'W   004°38,510'W   004°30,180'W  004°29,304'W
Distance à la côté (miles) 38.30  5.40 1.50  1.50  0.10
Profondeur (m)  110.00  60.00  25.00  4.50  9.00
Nombre de données 65654  35384  6197  6241  14599
Date de début des mesures  30/08/1985 16:20 15/10/2005 18:00  21/12/1994 18:11  22/11/2007 16:00  16/12/2004 16:00
Date de fin des mesures  14/10/2009 23:30  16/12/2009 00:00  10/07/1997 00:00  25/02/2009 18:30  25/02/2009 18:00

 

 

II. Les données statistiques 



 

          Nous avons dans un premier temps étudié ces séries de données de hauteur et de période de houle, en chaque bouée, afin de délimiter le domaine d'étude. Dans les tableaux suivants, des liens sur les termes statistiques vous donnerons la formule utilisée pour trouver les valeurs de la ligne correspondante. De la même manière, en cliquant sur le nom de la bouée, vous accèderez à une page détaillant l'étude menée, à l'aide de graphes.

 

I.1. Hauteurs de houle

Valeurs en mètre Ouessan large Les Pierres Noires Le Toulinguet Ile Longue Port du Château
Valeur minimale 0.26 0.32 0.14 0.07 0.09
Valeur maximale 18.40 18.17 6.89 1.28 1.98
Valeur moyenne 3.3182 3.1019 1.3297 0.3283 0.3458
Valeur médiane 2.82 2.61 1.00 0.30 0.2
Ecart type 2.0294 1.9311 1.0138 0.1607 0.2052
Variance 4.1183 3.7293 1.0277 0.0258 0.0421

 

I.2. Périodes de houle

Valeurs en seconde Ouessan large Les Pierres Noires Le Toulinguet Ile Longue Port du Château
Valeur minimale 4.00 3.10 2.10 1.70  1.60
Valeur maximale 14.30 14.40 10.00 4.70 6.40
Valeur moyenne 7.3228 6.9944 5.0574 2.3658 2.5682
Valeur médiane 7.10 7.00 5.20 2.20 2.40
Ecart type 1.4092 1.5210 1.1417 0.4594 0.5363
Variance 1.9859 2.3133 1.3035 0.2110 0.2876

 

 

III. Le choix de la zone d'étude



 

          Lorsque nous comparons les résultats obtenus à l'aide des bouées du CANDHIS, à la grille de fonctionnement du constructeur (dont les limites ont été reproduites en vert sur le graphe de gauche), nous nous rendons compte que deux de ces bouées sont en déhors de cette plage de fonctionnement, et une troisième est à la limite. 

 
Les données statistiques moyennes obtenues pour les cinq bouées au large de Brest La grille de fonctionnement du constructeur

          Ces trois bouées sont celles se trouvant à l'intérieur de la rade de Brest. Pour simplifier notre modèle, nous enlèverons donc cette partie de la Bretagne. Pour visualiser les points enlevés cliquer ici. Cette région est en effet d'une part inexploitable pour le Pelamis, d'autre part sans grand effet sur le profil de houle au large des côtes puisque l'entrée de la rade est étroite (moins d'un kilomètre de large) et donc a peu d'effet sur la réflexion/réfraction de la houle en entrée.

 

 

 

IV. Les évènements exceptionnels



 

          Pour les données que nous avons en chacune de ces bouées, nous avons voulu calculer les hauteurs centennales pour chacune d'elle, c'est-à-dire la hauteur qui a une probabilité de 1/100 de survenir. Les résultats obtenus sont présentés dans la tableau ci-dessous :

  Ouessan large Les Pierres Noires Le Toulinguet Ile Longue Port du Château
Hauteurs centennales (en mètre) 9.6839m 9.1596m 4.5098m 0.8323m 0.9895m
Nombre de fois que cette valeur a été dépassée 1002 fois 425 fois 114 fois 66 fois 237 fois
Rapport au nombre de données (en pourcentage  1.55% 1.20% 1.84% 1.06% 1.62%

          Nous constatons qu'en 25 ans, cette hauteur a été atteinte un millier de fois au niveau de la bouée de Ouessan Large. Il ne faut donc pas négliger les simulations avec cette hauteur en entrée et, une fois l'emplacement définitif choisi, dimensionner le Pelamis de manière à pouvoir supporter une telle houle.

          Nous nous servons de cette hauteur dans la partie SIG afin de repérer les zones où, malgré une houle intéressante, il serait dangereux pour le dispositif de l'installer en cet endroit, les vagues devenant trop importantes en cas de forte tempête. 

 

 




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