1. Conditions normales



1. Étude des conditions climatiques les plus fréquentes

1.1 Vent

  

                                                  Informations sur les vents à Sète (Source : infoclimat.fr)

    Ce graphique nous montre que les vents principaux viennent de la direction 320°N de manière générale avec une intensité de 4m/s. Ce vent du NO est un vent de terre (la Tramontane), il n'est pas responsable de la formation de la houle en mer mais le connaître est important pour le positionnement des bateaux. En effet, pour plus de stabilité la coque devra être placée dans la direction de l'axe du vent.

2.2 Caractéristiques de la houle

    Pour caractériser la houle, nous avons pris connaissance des données via la bouée localisée à 5km au large de Sète. On peut alors connaître la direction, la hauteur et la période des houles arrivant sur le littoral.
 

      Positionnement du houlomètre à 5km des côtes de Sète (Source : Site du CANDHIS)

    Nos recherches nous ont mené à considérer 3 paramètres essentiels pour réaliser nos simulations. Tout d'abord il est nécessaire de savoir d'où vient la houle pour obtenir son angle d'incidence arrivant dans l'avant port ainsi que sa hauteur et sa période. On préfère utiliser la hauteur significative H1/3 correspondant à la valeur moyenne du tiers supérieur des hauteurs des vagues observées sur une durée de 30min. Cette valeur est la plus représentative des hauteurs arrivant au port, même devant Hmax, hauteur maximale de la plus grande vague observée sur une période de 30min. La hauteur de houle diminue au fur et à mesure que l'on s'approche du rivage, en effet cela est du au déferlement des plus fortes vagues qui augmentent lorsque la profondeur diminue.

    Cela s'observe bien lorsque l'on calcule la houle du large vers l'avant port où la région jusqu'à 1km des cotes possède une plus forte pente qu'au large. Le taux de déferlement QB est bien plus important lorsque la profondeur diminue.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                          Modélisation du déferlement de la houle venant du large sous Artemis (Source: Binôme 1)

    Ce modèle obtenu grâce à Artémis nous permettra également d'estimer la hauteur significative de houle à l'entrée de l'avant-port car on ne connaît que leurs valeurs à 5km des côtes (au niveau de la bouée).

  • Angle d'incidence de la houle

    Pour connaître l'angle d'incidence de la houle, on possède des roses des houles établies avec les mesures du houlomètre de Sète.


Direction de provenance des vagues au large (Source : Campagne CANDHIS)

    On remarque alors que la direction privilégiée de la houle provient du SSE dans la majorité des cas. On choisira donc cette direction pour l'arrivée de la houle dans le port.

  • Période de la houle


Période de houle de hauteur H1/3 (Source : Campagne CANDHIS)

   Ce graphique, obtenu par le CANDHIS à la suite de leur campagne de mesure durant les années 2006 à 2012, nous informe que 40% de la houle de hauteur H1/3 arrivant sur le port possède une période de 4s. Nous retiendrons alors cette valeur comme référence.

  • Hauteur de houle à l'entrée du port

   En couplant les données obtenues par le CANDHIS et notre modèle réalisé sur Artémis prenant en compte la diminution de la hauteur de houle venant du large en fonction de la bathymétrie, nous avons pu déterminer la hauteur de houle arrivant sur le port la plus récurrente : 0.3 à 0.4m.

   Afin de vérifier nos estimations, nous avons utilisé d'autres sites fournissant des données de hauteurs de houle: par exemple, allosurf nous renseigne sur la houle arrivant sur la plage Les Roquilles (à côté du port de Carnon). Voici un exemple de données obtenues sur 4 jours :

Prévision du temps, ainsi que de la hauteur de houle par Allosurf

      La valeur moyenne de la hauteur de houle prédite par Allosurf est de 0.3m.

      Nous choisissons donc une hauteur de houle à l'entrée du port de référence d'une valeur de 0.3m.

 


2. Récapitulatif du cas où les conditions climatiques sont les plus fréquentes

  • Hauteur significative de la houle à l'entrée de l'avant-port H1/3= 0.3m
  • Période de la houle T= 4s
  • Angle d'incidence: 120°N (arrivée de la houle dans le port)
  • Cote initiale dans l'avant-port: +0.1 NGF (0.1m au dessus du niveau moyen des mers)

 

3. Étude de l'agitation sous Artemis

    Grâce à la bathymétrie fournie par notre contact chez EGIS Eau, on maille l'avant-port sous MATISSE. Cette bathymétrie correspond à l'état du port en 2010 après le dragage des sédiments, la profondeur est donc supérieure aux années précédentes.


                                      Bathymétrie de l'avant-port et valeurs des coefficients de réflexion (Source: Binôme 1 du BEI)

 

    L'image ci-dessus nous montre les différentes frontières de l'avant-port qui vont constituer nos conditions aux limites sous Artemis. On distingue plusieurs zones, tout d'abord l'entrée de l'avant-port par laquelle entre la houle du large, la sortie vers le chenal et le port intérieur ainsi que les frontières solides: les bords du chenal et les digues. On caractérise ces frontières par leur coefficient de réflexion, CR, variant entre 0 et 1.

   En effet, les digues étant en enrochements, elles ne réfléchiront pas totalement la houle. De même, le bord du chenal Ouest est renforcé d'amas rocheux. Cependant ces amas sont implantés de manière plus régulière et ont tendance à avoir un coefficient de réflexion plus élevé que les enrochements des digues. Le bord Est quant à lui, est constitué de quais qui ont une réflexion proche de 1, tel un béton correctement lissé. En revanche, des bateaux sont continûment amarrés le long de ce bord et vont donc avoir un effet dissipatif sur l'énergie de la houle. Il faudra prendre en compte ces bateaux dans l'établissement des paramètres des conditions limites.

    On retiendra donc les coefficients de réflexion présentés sur l'image ci-dessus.

    Une fois ces conditions fixées, on peut étudier le comportement de l'avant-port dans des conditions météorologiques normales choisies dans le paragraphe précédent (H1/3= 0.3m, T= 4s, angle d'incidence: 120°N, cote initiale: +0.1 NGF)

    On calcule alors la hauteur d'eau et l'agitation. 


                                Hauteur d'eau en conditions normales et géométrie actuelle sous Artemis (Source: Binôme 1 du BEI)

 

   Du fait de la bathymétrie, certaines zones sont plus profondes que d'autres et par conséquent ce sont les plus propices pour l'installation de places à flots. En effet, il faut une profondeur minimale pour les bateaux au niveau de leur poste d'amarrage. Au milieu du port se trouve les zones les plus profondes mais la création de places gênerait le passage entre le port et la mer. On retient donc le côté droit dont la hauteur d'eau est également assez élevée, entre 2.5 et 3.6m, pour un possible aménagement.


                      Hauteur de houle en conditions normales et géométrie actuelle sous Artemis (Source: Binôme 1 du BEI)

 

    On remarque que l'agitation est comprise entre 0.04m et 0.08m la plupart du temps. Sa valeur maximale à l'intérieur du port ne dépasse pas 0.2m.

    Des normes usuelles d'agitations ont été définies pour évaluer l'agitation résiduelle, qu'un bateau dans un port de plaisance, peut supportée. Généralement,

  • L'agitation résiduelle annuelle doit être de l'ordre de 0.3m,
  • L'agitation maximale résiduelle autorisée est de 0.5m,
  • L'agitation résiduelle de confort pour un bateau est de 0.15m.

    Il faut rappeler que l'agitation doit être évaluée également en fonction de la période des vagues à l'intérieur du port. En effet, une agitation avec une période très rapide sera plus désagréable et contraignante pour un bateau qu'une agitation de même intensité avec une période plus lente.

    Ces critères sont donc à adapter en fonction de chaque situation. Dans le cas du port de Carnon les périodes varient faiblement, on pourra alors considérer ces agitations résiduelles comme valables dans tous les cas.

   Revenons au cas étudié, l'agitation résiduelle dans le port rentre parfaitement dans l'intervalle requis. Nous sommes en situation de confort. En revanche, nous pouvons supposer qu'en cas de tempête ou de mauvais temps ces normes ne seront plus respectées ce qui impliquerait l'impossibilité de stationner dans l'avant-port. Il semble donc important d'étudier des cas plus contraignants au niveau des conditions climatiques afin d'imaginer ou non une éventuelle restructuration de l'avant port.