Modélisation de la zone d'étude

    Dans cette seconde grande partie, la modélisation du port de Carnon et du grau que nous avons élaborée va vous être présentée.

   Nous allons aborder l'ensemble des aspects du projet : en effet, la modélisation de l'ensemble des forçages extérieurs (courantologiques et de qualité) sera expliquée.

    Dans un premier temps, la bathymétrie ainsi que le maillage et les conditions aux limites seront abordés (ici). Puis la modélisation des divers forçages sera analysée.

 

 

 

 

 

 

Création de la bathymétrie

 

    Afin de réaliser notre étude il nous a tout d'abord fallu créer la bathymétrie du lieu que nous étudions. Notre contact Monsieur Jacques Piallat nous a transmis une bathymétrie de la zone d'étude au format .dxf. La première difficulté auquelle nous nous sommes heurtés a été la conversion du format .dxf vers le format .xyz (format lisible par le logiciel Matisse auquel nous avons accès). Grâce au logiciel CAD2shape 6.0 en version d'essai il nous a été possible de convertir ces fichiers au format souhaité. Il nous a alors été possible de les lire avec le logiciel Matisse. Une fois ce logiciel ouvert, nous avons chargé le fichier .xyz pour obtenir un nuage de points représentant la bathymétrie de la zone étudiée. Nous avons choisi une précision centimétrique. Cela nous a semblé raisonnable compte tenu de la taille du port qui est de l'ordre de quelques centaines de mètres aux endroits les plus larges. Étant donné que nous étudions uniquement l'arrière port port et le grau nous avons choisi de mailler uniquement cette région du port sans l'avant port.

 

             Illustration 3 : Points de bathymétrie et zone de notre étude obtenus sous Matisse

 

    Une fois cette zone délimitée (trait noir sur l'illustration 3), il nous a été possible de mailler ce domaine. Cette opération est détaillée dans la partie suivante.  

 

 

 

 

 

 

 

Conditions aux limites et maillage

 

    Le logiciel Matisse de maillage nous permet d'imposer des conditions limites pour les diverses frontières de notre domaine d'étude.

   Nous avons un maillage contenant 11980 points. Nnous avons raffiné ce maillage dans la zone que nous étudions en prenant des mailles de taille 3 mètres alors que dans le canal sud (zone moins interessante pour notre étude), nous avons choisi de prendre des mailles plus grosses de taille 5 mètres.

    Voilà les conditions aux limites que nous nous sommes fixées dans les deux cas, barrage ouvert ou barrage fermé.

   

► Cas avec barrage fermé (Illustration 4) :

 

  • Sur la frontière Sud : nous imposons une hauteur H égale à 0.1 mètre. C'est le binôme 1 qui nous a transmis le valeur du niveau moyen de la mer à Sête (proche de Carnon). Cette valeur moyenne s'établie à 0.1m NGF. (La valeur 0 NGF de ce référentiel étant la côte de l'eau moyenne à Marseille). Nous avons donc pris cette côte comme valeur moyenne de la hauteur de marée. Nous introduirons la partie Simulation des forçages extérieurs la condition aux limites qui permettra de modéliser la marée avec une fonction sinusoïdale.

 

  • Sur les frontières Est et Ouest, nous avons imposé des conditions de paroi, c'est à dire des conditions de glissement nul à la fois sur la hauteur mais aussi sur les vitesses selon les axes x et y.

 

  • Sur la frontière Nord au niveau du barrage, nous avons ici imposé un débit nul (imposé dans le fichier .cas) afin de modéliser l'effet de la porte fermée. Nous avons laissé la hauteur de la surface de l'eau H libre afin que cette dernière puisse varier suivant les courants qui sont établis dans le grau.

 

Illustration 4 : Maillage et conditions aux limites sous Matisse

 

 

 

► Cas avec barrage ouvert (Illustration 5) :

 

    Dans cette nouvelle configuration (porte entre l'étang et la mer ouverte donc échanges possibles entre les deux), la condition aux limites au niveau du barrage change par rapport au cas précédent. Maintenant, nous imposons un débit non nul (il simule le débit réel qui existe de l'étang vers la mer). Afin d'avoir un ordre de grandeur du débit qui passe par le barrage nous avons contacté le SYMBO ( Syndicat Mixte du Bassin de l'Or) qui nous a indiqué que le débit moyen à travers le barrage est d'environ 30m3/s. Nous avons donc introduit un débit sur la frontière Nord de 30 m3/s. Nous avons préféré imposer un débit plutôt qu'une hauteur d'eau car la différence de hauteur d'eau entre l'étang et la mer est très faible (<10cm). Les conditions aux limites sur les autres frontières restent identiques au cas barrage fermé.

    L'illustration 5 présente la nouvelle carte des conditions aux limites :

Illustration 5 : Maillage et conditions aux limites sous Matisse

 

 

 

 

 

 

Paramètres de simulation

 

    Afin de présenter les paramètres de nos simulations nous vous présentons un de type fichier .cas dans son intégralité, assorti de quelques explications.

 

 

/---------------------------------------------------------------------
/ ENTREES-SORTIES, FICHIERS
/---------------------------------------------------------------------

FICHIER DES RESULTATS              ='resultat_simulation' /fichier contenant les résultats.

FICHIER DES CONDITIONS AUX LIMITES ='conlim1' /fichier contenant les conditions limites entrées dans le mailleur Matisse.

FICHIER DE GEOMETRIE               ='geo1' /fichier contenant le maillage.

/FICHIER DU CALCUL PRECEDENT = 'res1' /si une suite de calculs est nécessaire il faut activer cette ligne.

FICHIER FORTRAN = 'ondes.f' /appelle le fichier fortran imposant la marée en frontière sud.

/---------------------------------------------------------------------
/ ENTREES-SORTIES, GRAPHIQUES ET LISTING
/---------------------------------------------------------------------

/SUITE DE CALCUL = OUI / si une suite de calculs est nécessaire il faut activer cette ligne.

PERIODE POUR LES SORTIES GRAPHIQUES =350 /une image sur 350 sera disponible en post simulation.

PERIODE POUR LES SORTIES LISTING    =20 /tous les 20 pas de temps un calcul est affiché dans le shell windows

VARIABLES POUR LES SORTIES GRAPHIQUES : 'U,V,TOB,S,B,H,Q,M,T1'

/U=vitesse selon x, V=vitesse selon y, S=côte surface libre, B=côte du fond, H=hauteur d'eau, /Q=débit, M=vitesse scalaire, T1=traceur.

VARIABLES A IMPRIMER = 'T1' /sert à afficher les valeurs prises de chaque points vis-à-vis du /traceur dans le shell.

/---------------------------------------------------------------------
/ EQUATIONS
/---------------------------------------------------------------------
DIFFUSION DES TRACEURS = OUI

NOMBRE DE TRACEURS = 1

NOMS DES TRACEURS = T1

COEFFICIENT DE DIFFUSION DES TRACEURS = 0.0005

MODELE DE TURBULENCE                  =3 /Modèle k-$\epsilon$

COEFFICIENT DE FROTTEMENT             =20.

REGIME DE TURBULENCE POUR LES PAROIS  =1 /régime turbulent lisse

COEFFICIENT DE DIFFUSION DES VITESSES =1.E-6

LOI DE FROTTEMENT SUR LE FOND         =3 /Modéle de Strickler

VENT = OUI /active l'option vent

COEFFICIENT D'INFLUENCE DU VENT = 2.16E-6 /coefficient dépendant de la vitesse

VITESSE DU VENT SUIVANT X = -5.7

VITESSE DU VENT SUIVANT Y = -15.7

/PROFONDEUR LIMITE POUR LE VENT = 2.0

/---------------------------------------------------------------------
/ EQUATIONS, CONDITIONS INITIALES
/---------------------------------------------------------------------

CONDITIONS INITIALES ='COTE CONSTANTE'

COTE INITIALE        =0.1

VALEURS INITIALES DES TRACEURS = 1. /on initialise le domaine à 1 en traceur à t=0.

VALEURS IMPOSEES DES TRACEURS = 0.;0. /on laisse évoluer ensuite librement le traceur dans le domaine.

/---------------------------------------------------------------------
/ EQUATIONS, CONDITIONS LIMITES
/---------------------------------------------------------------------

/OPTION POUR LES FRONTIERES LIQUIDES =1;1

DEBITS IMPOSES                      =0.;30.0

/PROFILS DE VITESSE                  =4;4

COTES IMPOSEES                      =0.1

/---------------------------------------------------------------------
/ PARAMETRES NUMERIQUES
/---------------------------------------------------------------------

REMISE A ZERO DU TEMPS =NON

BANCS DECOUVRANTS      =NON

PAS DE TEMPS           =0.4

DUREE DU CALCUL        =100000

/---------------------------------------------------------------------
/ PARAMETRES NUMERIQUES, SOLVEUR
/---------------------------------------------------------------------

OPTION DU SOLVEUR    =3

SOLVEUR              =7

PRECISION DU SOLVEUR =1.E-4

/---------------------------------------------------------------------
/ PARAMETRES NUMERIQUES, VITESSE-CELERITE-HAUTEUR
/---------------------------------------------------------------------

MASS-LUMPING SUR LA VITESSE   =1

IMPLICITATION POUR LA HAUTEUR =0.55

MASS-LUMPING SUR H            =1

IMPLICITATION POUR LA VITESSE =0.55

 

 

 

 

 

 

Simulation des forçages extérieurs

 

    Comme nous l'avons présenté dans notre cahier des charges par trinôme, nous souhaitons modéliser différents forçages extérieurs qui ont une action sur les courants qui ont lieu au sein du grau.

    Les forçages étudiés sont :

  • la marée
  • le vent (et notamment une étude pour chacune des 4 directions principales du vent dans cette zone)
  • le rôle de la différence de hauteur entre l'étang de l'Or et la mer : surcotes et décotes

 

Pour mener à bien cette étude, il nous a fallu donc modéliser sur logiciel ces différents aspects de notre problématique.

 

 

► Simulation de la marée :

    Notre recherche bibliographique de début de projet nous a permis de  connaître la hauteur moyenne de la marée dans la zone de Carnon. L'amplitude des variations de hauteur de la surface libre est de 0.2 mètres en moyenne d'après nos recherches bibliographiques. Étant donné que la marée est une fonction quasi-sinusoïdale du temps de période 12 heures, nous avons alors choisi de modéliser cette marée en imposant sur la frontière Sud une hauteur h variant sinusoïdalement telle que :

$SL(t) = 0.1+0.2 sin(t \frac{2\pi}{12*3600}) $ 

Fichier fortran permettant d'imposer une hauteur sinusoïdale : fichier ondes.f

L'illustration 6 permet de présenter l'endroit par lequel la marée va pouvoir entrer.

Remarque : nous avons conservé la valeur moyenne de la surface libre fixée à 0.1 m NGF à Carnon (référentiel qui a pour origine la valeur de la surface libre de l'eau à Marseille).

 

Illustration 6 : Modélisation de la marée sous Matisse sur la frontière Sud du domaine.

 

    Une telle période T=12 heures étant très longue à modéliser, nous avons donc parfois préféré utiliser T=6*3600 et donc raccourcir la période de retour de la marée mais aussi et surtout réduire nos temps de calculs déjà longs. Cela permet de concilier les deux aspects de notre analyse.

 

 

 

► Simulation du vent :

    Nous avons ensuite souhaité modéliser les effets du vent sur la courantologie dans le grau. En effet, nous pensons que le vent joue un rôle important dans les courants qui ont lieu au sein du grau. Afin de modéliser cet effet, nous avons fait une recherche approfondie dans le livre utilisateur de Telemac. Les aspects à renseigner dans le fichier .cas (qui pilote le logiciel telemac) pour importer le vent sont les suivants :

 

VENT = OUI   / indique que nous souhaitons prendre en compte les effets du vent

COEFFICIENT D'INFLUENCE DU VENT = 2.57E-6   / Le coefficient d’influence du vent représente des phénomènes complexes. Dans la réalité, l’influence du vent dépend de la rugosité (ou de l’absence de celle-ci) de la surface libre et de la distance sur laquelle le vent souffle (appelée fetch). Ce coefficient peut être obtenu par différentes formules disponibles dans le manuel utilisateur de telemac, disponible à cette adresse mail : http://www.opentelemac.org/

VITESSE DU VENT SUIVANT X = 30.6 / vitesse du vent suivant x en m/s

VITESSE DU VENT SUIVANT Y = 25.8 / vitesse du vent suivant y en m/s

Source : fichier .cas personnel

 

 

    Les modélisations que nous avons effectuées étaient avec un vent compris entre 60 et 100 km/h. Nous souhaitions en effet étudier un vent assez important afin que ses effets soient bien visibles sur Telemac. Nous n'avons pas simulé de vents supérieurs à 100 km/h car cette valeur est extrêmement rare et  son dépassement est très peu probable. Ensuite, nous avons modéliser les 4 directions NO ; NE ; SO ; SE. Ces quatre modélisations nous ont permis d'observer les différences courantologiques entraînées par des vents qui soufflent dans les directions différentes. En effet, la direction du vent est variable dans cette région comme le montre la rose des vents suivante :

 

Illustration 7 : Rose des vents qui soufflent dans la région

Source : Aéroport de Monpellier

 

    Pour chaque direction, nous avons ensuite simulé différentes puissances de vent qui nous ont permis de déterminer pour chaque directions quelle est la puissance du vent qui provoque le fermeture du barrage dans le grau.

 

 

 

► Simulation des différences de hauteur d'eau entre l'étang et la mer :

 

    Nous avons ensuite pensé qu'il serait judicieux d'étudier l'influence d'une différence de hauteur entre le niveau de la mer et celui du port. Cette différence de hauteur peut être causée par une dépression qui a lieu sur la mer.

    Cette différence de hauteur d'eau entre le niveau d'eau observée et niveau que l'on mesurerait si seule la marée astronomique impactait les eaux est appelée : « surcote/décote ». Lorsque cette différence est positive (niveau d'eau supérieur comparé à la marée seule), on parle de surcote ; lorsqu'elle est négative, de décote. 

    Afin d'évaluer la surcote que nous pouvons simuler dans le port de Carnon de façon la plus réaliste possible, nous avons cherché au  cours de nos analyses bibliographiques  les valeurs de surcotes/decotes qui sont le plus susceptibles de se produire dans cette région. Nous les avons trouvées sur le portail internet Refmar, en temps réel, pour les observatoires français disposant de rattachements géodésiques et de prédictions. Le site de mesure disponible qui se rapprochait le plus de Carnon était le port de Sète (très proche de celui de Carnon, donc le transfert des données est possible). L'illustration 8 permet d'avoir une idée des surcotes/décotes existant près du port de Carnon.

 

 

- Origine des surcotes

    Les surcotes/décotes ont principalement une origine météorologique : elles sont générées lors de passages de dépressions ou d’anticyclones. Mais elles peuvent avoir également d’autres origines : vagues, seiches, et même tsunamis…

    Un peu plus en détails le passage d'une dépression ou d'un anticyclone provoque un transfert d’énergie entre l’atmosphère (pression atmosphérique notamment et vent) et la masse d'eau de l’océan. Cet échange d’énergie induit souvent de forts courants et des variations non négligeables du niveau de l'océan ou de la mer. En haute mer, les courants produits s’amortissent par l’action de forces de frottement. Mais lorsque le courant est situé près d'une discontinuité bathymétrique (cote de bord de mer), son énergie cinétique est alors transférée en énergie potentielle. Cet échange est la source de variations anormales du niveau de la mer. 

 

 

Illustration 8 : Surcotes et décotes à Sête

Source : http://refmar.shom.fr/sete

 

 

 

  • Effets de la pression atmosphérique (dépression et anticyclone) :

    Le niveau de la mer répond en « baromètre inversé » à la pression atmosphérique. En effet, le niveau de l'eau réagit en fonction du poids de la colonne d'atmosphère qui la surplombe. En cas d'anticyclone, l'atmosphère est plus lourde et donc le niveau de la mer diminue. A contrario, lorsqu'une dépression a lieu en mer, la surface libre remonte car l'atmosphère est plus légère. La pression moyenne standard  au niveau de la mer est de 1013 hPa sans effet de dépression ni d'anticyclone. Elle est alors modifiée en présence d'un de ces phénomènes : une diminution de 1 hectopascal entraîne une augmentation d'environ 1cm du niveau de la surface libre (comme démontré à la fin de cette page).

 

  • Effets supplémentaires du vent

    Le vent a pour effet principal d'amplifier l'action des dépressions et des anticyclones. Il contribue donc à une augmentation des surcotes et des décotes. En effet, lorsque le vent souffle en direction de la côte, il a tendance à augmenter encore le niveau de la surcote. Inversement, quand les rafales sont dirigées vers le large, le vent tend à diminuer le niveau d'eau.

    Il est à remarquer que d'autres phénomènes peuvent également jouer un rôle dans les niveaux des surcotes et des décotes : les interactions avec la marée, la houle ont également un rôle mineur.

 

- Impact des surcotes/décotes

    Dans notre étude de la courantologie du port de Carnon, nous allons principalement nous intéresser aux effets des surcotes : celles ci ont tendance à augmenter le niveau de l'eau (dans le grau aussi) et donc cela peut entraîner la fermeture du barrage. (côte supérieure à +35 cm). 

    Le niveau de la surcote que nous avons choisi est de 0.1m en moyenne en frontière Sud de notre zone d'étude (valeur trouvée après recherche bibliographique). Étant donné que déjà auparavant nous avons une valeur de côte limite sud de 0.1m NGF (par rapport au niveau de la mer à Marseille), nous avons donc ici une valeur de côte limite de 0.1+01=0.2 m NGF sur la frontière Sud. Cette élévation correspond à l'élévation obtenue avec une tempête importante.

 

Voilà le fichier cas modifié par la prise en compte d'une surcôte sur la frontière Sud :

 

/---------------------------------------------------------------------
/ EQUATIONS, CONDITIONS INITIALES
/---------------------------------------------------------------------

CONDITIONS INITIALES ='COTE CONSTANTE'

COTE INITIALE        =0.2

/---------------------------------------------------------------------

 

    Mais face à ces résultats, nous avons souhaité savoir si un vent moyen à fort provoque par sa seule action une modification significative du niveau de la mer. Faut-il alors prendre en compte cette augmentation du niveau dans les conditions aux limites ?

 

    Pour répondre à cette question, nous avons fait le développement analytique suivant :

    Il nous est nécessaire d'évaluer l'élévation de la hauteur d'eau pour savoir si on a une surcote en entrée du domaine.

Illustration 9 : Schéma représentant la situation d'une surcote éventuelle

 

    Étant donné l'illustration 9 il semble logique d'imposer $ P_1 > P_2 $, avec application de l'hydrostatique il vient alors :

$  { P_1 (z) = P_1 + \rho g z    (1)   \\P_2 (z) = P_2 + \rho g (z+ \eta)   (2) } $

 

En fixant $ \Delta P = P_1 - P_2 $ et en prenant les équations (1) et (2) en z=0, on obtient alors :

$ \fbox { $ P_1 (0) - P_2 (0) = \rho g \eta $ } $

    De ces calculs, nous pouvons donc conclure que la différence de pression entre 2 points distincts est proportionnelle à l'élévation de la surface libre avec un coefficient de proportionnalité valant 10 000. Cette valeur est égale au produit $ \rho g $. Finalement nous démontrons que pour une différence de pression de 10 hPa par exemple on aura une différence de hauteur de 0.1 m.

 

Illustration 10 : Schéma explicatif

 

    Si on considère un domaine comme celui de l'illustration 10 avec 2 points. Nous allons avoir une approche simplifiée mais qui permet d'obtenir une idée de l'ordre de grandeur du $ \Delta P $ et donc de l'élévation de la surface libre.

    Si au point 1 on a une vitesse $ v_1 $ et une pression $ P_1 $ et au point 2 $ v_2 $ et $ P_2 $, en faisant l'hypothèse que l'écoulement d'air parfait est incompressible, stationnaire et irrotationnel, nous pouvons utiliser le Théorème de Bernouilli entre les points 1 et 2.

    Nous obtenons alors avec $ v_1$ =0, et les points 1 et 2 à la même altitude :

$ \Delta P $ = $ \rho_{air} \frac{v_2^2}{2} $

    Si nous choisissons par exemple $ v_2$ = 60 km/h nous obtenons alors $ \Delta P $ =167 Pa. Et avec la relation pour l'élévation de la surface ci-dessus, la formule donne $\eta$=1.7 cm. Ceci va nous permettre d'évaluer grossièrement par la suite la surcôte obtenue au niveau de notre frontière sud.

   

Conclusion :                                  

    Ainsi, ces calculs nous ont permis de conclure sur le fait que même un vent seul d'intensité importante n'entraîne pas de surélévation importante du niveau de la mer.

    Donc lors de notre simulation du vent seul, la condition aux limite utilisée pour définir le niveau de la mer est conservée identique au cas sans vent, sans subir de modifications.

    Nous étudierons donc d'une part le cas d'un vent sans élévation du niveau de la mer (sans dépression météorologique au large) et dans une seconde partie, nous analyserons le cas l'une surcôte du niveau de l'eau produite par une dépression au large.

 

 

 

                       

 

Paramètres qualité et pollution

 

 

    Pour étudier l'aspect qualité de l'eau et l'accumulation potentielle de polluant dans certaines zones du port, nous avons du faire une sélection des substances polluantes que nous souhaitions étudier. Après une recherche bibliographique complète sur les polluants retrouvés le plus fréquemment dans les zones portuaires, nous avons opté pour la sélection suivante :

 

  • Étude d'un polluant d'origine biologique (pour simuler les rejets de matière biologique dans le port de Carnon).

    Le port de Carnon, à l'instar de toutes les zones portuaires, est le siège de pollution biologique due aux rejets de matières organiques des hommes mais aussi des êtres vivants dans le milieu aquatique. En effet, les poissons rejettent dans leurs excréments un taux important d'ammonia/amonium qui se dégénère ensuite en nitrates avec l'action du dioxygène. Nous avons choisi de suivre les trajectoires de ce polluant biologique, couramment rencontré dans les ports et caractéristique de ces milieux.

 

  • Étude de la pollution chimique (par exemplecertains ions) dans le port.

    Les zones portuaires sont en effet toujours le siège d'une intense pollution en matières chimiques dissoutes. Le port va être le siège de réactions chimiques avec certains éléments dissous dans l'eau. Ceux-ci peuvent provenir de plusieurs sources. En effet, des ions peuvent être rejetées à la mer par exemple par les bâteaux dont le peinture s'écaille et provoque un rejet non négligeable d'ions zinc. Mais l'on peut également penser aux ions nitrites/nitrates précédemment évoqués comme pollution biologique. L'étang de l'Or constitue notamment une source d'ions amonium, d'ammoniac, mais aussi de nitrites et de nitrates. En effet, l'étang de l'Or se trouve être le lieu concourant des bassins versants de la région de Sète. L'eau ruisselant depuis ces divers bassins versants entraîne de nombreuses sortes de matières pouvant être à l'origine de pollution (déjections animales et hydrocarbures issus des chaussées routières par exemple). Étant donné que l'étang communique avec le port par le grau, une grande partie de ces polluants va alors être retrouvée dans le port. L'illustration 11 permet d'avoir une idée des quantités de métaux lourds présents dans les ports suite à l'ensemble des apports. Ces métaux peuvent être à l'origine de maladies pour les poissons mais aussi de mauvaise qualité de l'eau pour les riverains.

 

 

Illustration 11 : Enrichissement des sédiments des ports de plaisance en micropolluants  métalliques du fait de l'activité de plaisance.

Source : http://siecorse.eaurmc.fr

 

    Au cours de notre étude, nous allons donc étudier le transport des ions nitrites/nitrates qui seront représentatifs à la fois du transport de matières polluantes dissoutes mais aussi de polluants d'origine organique.

 

 

  • Étude d'un polluant flottant (assimilable à un hydrocarbure ou à des déchets en plastiques par exemple).

    Cette source de pollution est typique des régions portuaires. En effet, il n'est pas rare de voir flotter à la surface des eaux d'un port de petites tâches irisées d'hydrocarbure ou des sacs plastiques...

    Dans notre étude, nous allons nous focaliser sur une sorte de pollution flottante représentative de l'ensemble des matières flottantes : les hydrocarbures.

     Ce sont de longues chaînes organiques carbonées comportant en général plus de 4 atomes de carbone. Dans des conditions de pressions et températures ambiantes pour 4 atomes de carbone ou moins l'alcane est gazeux. L'illustration 12 ci-dessous présente une molécule d'octane (8 atomes de carbones donc à priori non gazeux => plaques flottantes sur l'eau), composant principal de l'essence.

    Les hydrocarbures sont une source de pollution importante dans les zones portuaires : ils ont en effet plusieurs sources essentielles dans les ports : 

- Les fuites lors des opérations d'avitaillement des navires (stations-service) ou de remplissage de jerricans à bord,

- Les pertes en provenance des échappements des moteurs de bateaux (dont une partie se retrouve dans l'atmosphère),

- Les eaux de cale formées d'un mélange eau/hydrocarbures,

- Le lessivage des voiries et des aires de stationnement des véhicules automobiles terrestres au bords de la zone de plaisance,

- Les pollutions accidentelles

 

 

Illustration 12 : Molécule d'octane, composant les hydrocarbures

Source : http://chemistry.about.com

 

    Une partie importante des émissions s'évapore tandis que la fraction la plus lourde forme un film irisé à la surface des eaux qui, s'il occupe une surface importante par rapport à la superficie totale du bassin portuaire, peut diminuer la pénétration de la lumière et surtout contribuer à un déficit en oxygène. La modélisation de ces hydrocarbures a été réalisée avec l'injection de "flotteurs" grâce au logiciel Telemac. En effet, le logiciel Telemac propose une fonctionnalité «flotteur» qui permet de suivre l’évolution d’un flotteur passif (sans modification du morphodynamisme de l'écoulement ni dissipation de ce denier) dans l’écoulement simulé. Cela nous a donc permis de suivre l’évolution des flotteurs, et donc ainsi de suivre en temps réel une sorte de 'bouée' qui simule les courants. Cela nous permet donc de modéliser le transport d’une petite plaque d'hydrocarbure.

    Afin de prendre en compte cette option sous le logiciel Telemac 2d, il faut activer l'option FLOTTEUR et renseigner un certain nombre de données dans le fichier des paramètres. Il faut notamment indiquer le nombre de flotteurs injectés mais aussi préciser leur points de départ et le moment auquel ils sont lâchés dans le courant. Toutes des données sont codées dans un fichier fortran appelé par le fichier .cas de Telemac-Sisyphe : flotteurs.slf.

 

FICHIER DE RESULTATS BINAIRE        : flotteurs.slf   / fichier de résultats pour visualiser les flotteurs sous le logiciel  Matisse
FICHIER FORTRAN : FLOT.f   / fichier fortran nécessaire en entrée qui fixe les positions initiales des flotteurs injectés dans l'écoulement

/----------------------------------------------------------------------/
/    FLOTTEURS
/----------------------------------------------------------------------/

NOMBRE DE FLOTTEURS =4
PERIODE POUR LES SORTIES FLOTTEURS =10  /  Nombre de pas de temps entre 2 sorties de positions de flotteurs dans le fichier des resultats binaire flotteurs.slf