2.3. Modélisation du forcage hydrodynamique

    Dans cette étude, nous avons résumé le transport de sédiments le long des côtes de la Baie de la Somme aux conséquences des courants marins induits par la houle. Un travail sous ARTEMIS a donc été mis en place en amont de la modélisation hydro-sédimentaire.

Conditions aux limites

 

        Concernant les conditions aux limites imposées, nous avons fixé le pourtour de la baie comme une frontière solide. Compte-tenu de l'arrivée des vagues perpendiculairement à la côte, la frontière faisant face à la plage a été définie comme la zone d'entrée de la houle. Les deux dernières faces délimitant notre espace d'étude ont été décrites comme des sorties.

 

Carte des conditions aux limites imposées dans ARTEMIS

 

 

 

 

Paramétrage

    Afin de reproduire numériquement au mieux les courants sévissant dans notre zone d'étude, nous avons décrit la houle avec une période de 7 secondes et une amplitude de 1 mètre. L'influence de la marée a ensuite simplement été décrite en imposant une hauteur d'eau initiale différente de 1 m (niveau moyen de la mer à cet endroit). Le marnage dans la Baie de Somme atteignant généralement 10 mètres, la marée haute a donc ici était caractérisée par une hauteur d'eau initiale de 5 mètres par rapport à la bathymétrie initiale.

 

Bathymétrie de la zone visualisée via FUDAA (cliquez sur l'image pour l'afficher en grand)

 

    Le pied de la digue n'étant pas frappé par la mer à marée basse et notre étude étant principalement focalisée sur l'érosion de la digue dans le but de localiser les zones de l'ouvrage fragilisées par la houle, seules deux modélisations sous ARTEMIS ont été réalisées :                                                          

  • avec une hauteur d'eau initiale de 1 m -> niveau de la mer moyen
  • avec une hauteur d'eau initiale de 5 m -> niveau de la mer à marée haute.

Résultats

  • Déferlement

     En observant le taux de déferlement, il est aisé de constater que l'eau n'atteint la digue qu'à marée haute. La zone de déferlement définie par QB=1 se positionne exactement au niveau du pied de la digue lorsque la hauteur d'eau est maximale. L'effort sur la digue engendré par la houle est donc important à la fin du flot et pendant l'étale.

    

Taux de deferlement QB en fonction en fonction de la hauteur d'eau de départ (H=1m et H=5m) (cliquez sur l'image pour l'afficher en grand)

  • Vitesse

     Le constat précédent est confirmé par l'analyse de la vitesse totale des vagues dans la zone. En effet, on remarque que la houle frappe la base de la digue de galet avec une vitesse de plus de 4 m.s-1 pouvant conduire à l'arrachement d'une partie des matériaux de l'ouvrage.

     Cependant, l'effort sur la digue semble uniforme le long de l'édifice ce qui ne correspond pas réellement à la réalité. Des études de terrain ont montré que seule la partie sud de la digue était soumise à l'érosion, la zone septentrionale ayant tendance à s'engraisser. Ce constat pratique ne se retrouvant pas sur la modélisation nous pouvons émettre quelques réserves quand à la véracité du modèle mis en place.

     

Vitesse de la houle en fonction en fonction de la hauteur d'eau de départ (H=1m et H=5m) (cliquez sur l'image pour l'afficher en grand)

  • Angle d'incidence de la houle

     Un des paramètres clés à étudier lors d'une analyse de houle est, outre la force du phénomène, l'angle d'incidence des vagues.Les vagues arrive quasi perpendiculairement à la côte au niveau de la partie sud des Bas-Champs. La force de la houle est donc plus importante à ce niveau et l'érosion donc facilité.

Dans la baie, l'absence de direction privilégiée de la houle peut expliquer l'ensablement préférentiel de cette zone. En effet, contrairement au reste de l'espace où la houle fait un mouvement de va et viens (angle de 0° puis 180°), l'estuaire de la Somme semble faire office de piège à sédiment, les courants devenant tourbillonnant dans cet espace.

   

Angle d'incidence de la houle en fonction en fonction de la hauteur d'eau de départ (H=1m et H=5m) (cliquez sur l'image pour l'afficher en grand)

   


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Étude hydro-sédimentaire

2. Prévision de l'évolution sédimentaire de la zone dans le cas du maintien de la digue

2.1. L'élévation du niveau marin     2.2. Maillage de la côte      2.3. Forçage hydrodynamique     2.4. Évolution hydro-sédimentaire