4-Définition du reef

 

4.1-Définition des conditions intitiales

Pour notre étude nous allons considérer le cas le plus défavorable vis à vis de la sécurité. En effet la sécurité des surfeurs est le paramètre le plus déterminant quand à l'édification d'un reef. Il ne faudrait pas que le reef devienne, au même titre qu'un générateur de vagues, un générateur de blessés ou bien encore un générateur de morts.

Ainsi nous allons nous placer dans une configuration de marée basse c'est à dire dans le cas où il y a le moins d'eau sur le reef. Pour des questions de sécurité nous allons placer la partie supérieure du reef à environ 1 mètre de profondeur. On rappelle qu'en règle générale la houle déferle quand la hauteur de houle (au niveau du déferlement ) est de l'ordre de la profondeur . Le reef pourra donc accueillir des houles incidentes ayant une hauteur de houle de l'ordre du mètre, et même inférieur puisque la réfraction bathymétrique aura tendance à amplifier cette hauteur (voir hauteur de déferlement).

Nous adopterons comme houle incidente une houle caractéristique de la saison estivale, autre paramètre très important lors du choix de la réalisation du reef. En effet, la vague une fois améliorée doit pour des questions économiques pouvoir servir de "moteur touristique" et donc, à fortiori, la vague doit fonctionner pour de faibles conditions tel que celles que l'on rencontre en été:

Hauteur de houle incidente:

Période de houle incidente: (on rappelle que la période de la houle est invariante ! )

Longueur d'onde incidente: (on peut utiliser soit un abaque donnant la longueur d'onde en fonction de la profondeur et de la période, soit la formule donnant la longueur d'onde en eau profonde en fonction de la période)

 

Quand à la direction de la houle incidente, nous prendrons une houle de Nord-Ouest. C'est la direction la plus fréquente en été et aussi (par hasard) celle qui à priori aura le plus tendance à faire fonctionner la vague vis à vis de l'orientation de la baie et des différentes digues de protection déjà en place.(faire un schéma de la baie avec la houle incidente). On peut noter qu'à priori, seules les houles de Nord à Ouest Nord-Ouest sont susceptibles de bien réagir dans le but de donner une vague correct au niveau de la droite de St Barbe.

 

4.2-Le peel angle

La vague que nous projetons de réaliser devra être radicale au départ, c'est à dire rapide et creuse (on vise le tube), et beaucoup plus facile d'accès au niveau des flots bleus, soit une vitesse de déferlement nettement moins élevée et une cambrure moins importante (ici on désire un déferlement glissant). Ceci constituera nos deux hypothèses de base, sachant que la section intermédiaire de la vague fera l'objet d'une zone de transition entre la partie très technique de la vague et celle beaucoup plus accessible des flots bleus.

 

En considérant la figure exposant la relation entre le peel angle, la hauteur de déferlement et le niveau de technicité requis pour surfer la vague, on s'aperçoit que le niveau d'expert ne débute qu'à partir d'une hauteur de déferlement de 2.5m, on voit aussi que la limite de surf suggérée désigne un peel angle limite inférieur de 30o.

Pour une hauteur de déferlement de l'ordre du mètre, un peel angle de 40o nous placerait au début de la zone niveau intermédiaire, puis en fonction de la hauteur de déferlement le niveau de technicité croît très vite pour atteindre celui d'expert pour . La limite de surf se situerait alors au alentours de .

De même pour un peel angle de 50o, une hauteur de déferlement de 1m nous placerait vers la fin de la zone débutant, puis le niveau de technique s'élèverait relativement vite pour atteindre le niveau d'expert pour une hauteur de déferlement légèrement inférieur à 3m. Ici, la limite de surf se situerait vers .

 

En se rappelant que le but principal est de faire un début de vague technique(faible peel angle) qui tube, et au vue des différentes observations réalisées on peut conclure que plus le peel angle sera faible plus la vague aura des chances d'être technique. De plus, il arrive que des houles de hauteur supérieur à 5m arrivent sur la côte Basque mais ceux sont des événements rares et seuls quelques rares surfeurs se risquent alors dans de telles conditions. Nous préférerons donc un peel angle de 40o. Dans l'optique de ne pas trop défavoriser d'autre direction de houle que celle de Nord-Ouest nous tacherons de donner une forme d'attaque du reef compatible avec une houle de Nord.

 

 

4.3-La longueur de vague

La longueur de vague va être directement liée à la longueur du reef. Ainsi c'est cette longueur qui sera caractéristique. Etant donner les positions actuelles du départ de la vague et la position de la vague des flots bleus, on estime une longueur de vague de l'ordre de 600m.

 

 4.4-Le shoaling

La houle commence à réfracter quand la profondeur est de l'ordre de la moitié de la longueur d'onde. Ainsi quand elle attaquera le reef, la houle sera en partie réfractée. Le reef aura pour but de sculpter cette houle en une belle vague prête à déferler. Il faut que le reef soit suffisamment long pour que la houle est le temps d'intégrer les différentes transformations induites par les pentes du reef. Aussi, on sait que la crête de la houle ressent les effets du fond à environ une demie longueur d'onde de distance. En considérant une profondeur de 6 m, la longueur d'onde est de il faudra donc que la longueur (horizontal) entre le début du reef et le début du plateau (à 1m de profondeur) soit supérieur à 25m. On pourra convenir d'un coefficient de sécurité, pour être sûr que la réfraction se fasse bien, de 2 (ceci reste une approximation). Ainsi la longueur horizontale entre la côte la plus basse et la côte la plus haute du fond doit être supérieur à 50m.

Ceci nous donne un paramètre de dimensionnement du reef nous permettant une fois la pente déterminée de donner sa largeur. On prend par exemple une m=1/10 et une hauteur de reef de h=5m.

On pourra estimer, pour des hauteurs de houle incidente de l'ordre du mètre et une fois la pente donnée, la hauteur de déferlement à partir de l'abaque:

Nous verrons plus loin que la pente du reef est directement liée au type de déferlement souhaité.

 

 4.5-La hauteur de déferlement

La hauteur de déferlement de la houle est un paramètre clef, elle influe directement sur le niveau de surf requis et le type de déferlement. La hauteur de déferlement se détermine à partir de l'abaque ci-dessus, pour de petites houles incidentes de l'ordre de 1m. Et pour des houles plus importantes, il existe une formule donnant la hauteur de déferlement en fonction de la pente, la longueur d'onde et la hauteur de houle au large :

Notre houle estivale (de l'ordre d'un mètre) va déferler pour une profondeur d'environ un mètre, c'est à dire au niveau du plateau du reef (partie supérieure). Pour déterminer plus précisément la hauteur de déferlement et la profondeur associée, il faut d'abord se donner une pente pour pouvoir se servir de l'abaque. Cette pente va nous être donnée par le type de déferlement que l'on désire, ce type de déferlement étant lui déterminé par un nombre adimensionnel établit par Galvin.

 

 

4.6-Le type de déferlement

 Pour notre vague, le type de déferlement doit évoluer suivant l'endroit où l'on se trouve. En effet le début du reef doit faire l'objet d'un déferlement plongeant alors que la fin vers les flots bleus doit être de type glissant. Les différents déferlements sont caractérisés dans la littérature par le nombre de Galvin K.

 

Le déferlement est plongeant pour 0.003<K<0.068, on peut remarquer d'après les observations qu'il est préférable d'avoir un peel angle associé de l'ordre de 40o; afin d'avoir effectivement un tube. Le déferlement sera glissant pour K>0.068.

Le nombre de Galvin dépend de paramètres variables, la hauteur de déferlement (fixée par la pente du reef) et la pente du reef. La première chose à faire est donc de déterminer la pente. Pour cela nous avons établit un petit organigramme:

Ce type de pente (m=1/30) sera donc préférable pour la zone du reef correspondant à la vague des flots bleus (la fin du reef).

 

Néanmoins d'après les observations, on peut remarquer que les déferlements plongeant se font pour des valeurs de K relativement plus faible et en correspondance avec un peel angle relativement faible (environ 40o). Ainsi se type de pente nous paraît être bien adaptée pour la section intermédiaire c'est à dire entre le tube et les flots bleus.

 

Ainsi, cette pente correspondra à celle du début du reef. Elle devra être associée comme nous l'avons vu précédemment à un peel angle assez faible (40o) pour pouvoir assurer l'existence d'un tube.