Simulation avec les nouvelles géométries

Deux nouvelles géométries nous ont été fournies suite à l'étude du binôme 1. Elles sont basées sur la géométrie initiale:

  •  Géométrie 1: prolongement de la digue Ouest de 20 m et le placement d'un contre-épi de 50m
  •  Géométrie 2: placement d'un contre-épi de 70 m

Les paramètres de simulations restent strictement identiques au cas validé pour la situation initiale (voir Paramètres de simulation). Les maillages ont également été réalisés suivant les mêmes critères que pour la configuration initiale. Vous pouvez les visualiser ci dessous.

  • Géométrie 1:

Maillage du cas n°1

  • Géométrie 2:

Maillage du cas n°2

 

     Les résultats de simulations sont présentées dans les pages liées ci-dessous.

Commentaires sur la qualité des résultats:

Les résultats présentés par la suite sont les résultats de simulations d'un temps de calcul très long, c'est pourquoi il ne nous a pas été possible de présenter des résultats avec la qualité que nous espérions, notamment d'un point de vue quantitatif (évolution bathymétrique trop importante pour être physique quelquefois). De nombreux problèmes résident également au bord du domaine. Quelques paramètres de simulations ne doivent donc pas être adapté. Tout en gardant en tête ces problèmes, nous exploiterons ces résultats au mieux, notamment en terme de zones sensibles à l'érosion ou à la déposition de sédiments.

Géométrie 1

Géométrie 1

         La géométrie 1 est constituée d'un allongement de la digue ouest, ainsi que d'un contre-épi de 50m dans le port. La page,Contre-épis et allongement de la digue ouest, détaille cette géométrie. Comme expliqué précédemment, les caractéristiques hydrodynamiques et sédimentaires sont les mêmes que dans le cas de validation

Hydrodynamique associé à cette géométrie:

Visualisation des courants dans le cas de la géométrie 1 apres 15 jours de simulation environ

Grâce aux vecteurs vitesses on observe clairement la recirculation crée derrière le contre-épi. On s'attend donc à une concentration de sédiments au centre de cette zone. On remarque toutefois des vitesses abhérentes au niveau des bords, qui de part le couplage engendreront sans doute des erreurs sur la morphodynamique.

Résultats de sédimentation après 20 jours de simulation environ (1750000 s) :

Evolution bathymétrique après 20 jours de simulation

Les zones de dépôt sont cohérentes avec les observations faites au niveau courantologique. Il y a un dépot fort au centre de la zone de recirculation derrière le contre-épi (n°7). Cette zone a donc tendance en s'ensabler naturellement. Un dragage important sera nécessaire d'autant plus que cette zone sera une zone de navigation pour atteindre les places à flots.

Le chenal de navigation reste lui également sujet à l'ensablement, notamment au niveau de l'entrée maritime (n°6),  peut-être plus légèrement que dans la situation initiale. Le dragage devra tout de même être effectué regulièrement dans cette zone également.

On reconnait également les zones d'érosion caractéristiques de la situation initiale au niveau des musoirs et du bord du domaine, (n°1-3-4-5 )plus une zone supplémentaire prévisible au bout du contre-épi. (n° 2)

Dynamique hydrosédimentaire:

Animation de la dynamique du transport sédimentaire dans l'avant-port sur les 20 jours simulés

On remarque sur cette animation que la dynamique sédimentaire dans l'avant-port n'atteint pas un état stable sur la durée de la simulation. On peut donc émettre des réserves sur ces résultats. Pour un temps plus long de simulation, les zones de dépots et d'érosion peuvent être différentes. Une perspective à envisager serait de simuler sur un temps plus long, pour observer s'il existe un état stable de la bathymétrie.

Géométrie 2

             La géométrie 2 est constitué d'un contre-epis de 70m, sans rallongement de la digue ouest. La page, Implantation d'un contre-épi, détaille cette géométrie. Pour rester cohérent avec le cas de validation, aucun changement n'a été effectué au niveau des paramètres de simulation.

Hydrodynamique asociée à cette géométrie:

 

Champ de vecteur vitesse dans l'avant-port pour la géométrie 2, durée de simulation 20 jours

            La figure ci-dessus montre le champ de vecteur vitesse au temps $ t=1793500s $ ce qui correspond à environ 20 jours. On peut observer trois recirculations principales. La première se situe au niveau du musoir de la digue Est. On peut alors s'attendre à une évolution de la bathymétrie dans cette zone. La seconde recirculation se situe au centre de l'avant-port et va permettre un transport sédimentaire important. La recirculation au nord, dans le chenal reliant l'avant-port à l'arrière-port, peut être expliquée par le fait qu'un débit constant est imposé et qui modifie l'hydrodynamique légèrement en aval. La zone derrière le contre-épis ne présente pas de recirculation importante, on peut s'attendre à une moindre évolution que dasn le cas précédent.

Résultat de sédimentation après 20 jours de simulation (1793500 s):

La figure ci-dessous présente l'évolution de la bathymétrie dans le cas de la géométrie 2 avec une durée de simulation de 20 jours.

Evolution de la bathymétrie dans le cas de la géométrie 2 pour une durée de simulation de 20 jours (1793500 s)

         Les zones 2,4 et 5 correspondent à des zones d'érosion. La location de ces zones sont cohérentes avec les simulations effectuées précédemment. On y retrouve l'érosion autour de la digue Est ainsi que le contre-épi. Les zones  1 et 3 correspondent à des zones de dépôt. La zone 1 se situe entre l'école de voile et le contre-épi, lieux d'implantation des nouvelles places et qui se trouve donc être la zone intéressante pour notre problématique. On observe un dépôt, bien que très important pour être cohérent, inférieur au dépôt observé dans la même zone pour la géométrie 1. Le chenal (zone 3) s'ensable lui toujours rapidement. 

Ces résultats ne sont pas valable pour une étude quantitative, des évolutions de plusieurs mètres étant observables . Cependant, il est possible d'observer les zones problématiques, là où le dragage sera nécessaire c'est à dire au niveau du chenal ainsi qu'entre le contre-épis et l'école de voile.