Paramètres de simulation

De part le couplage Télémac-Sysiphe effectué, différents types de paramètres sont en jeux dans notre simulation.

1/ Les paramètres hydrodynamiques:

    Au vue des données disponibles, nous avons fait le choix d'effectuer une simulation longue en prenant des conditions hydrodynamiques moyennes. Les cas de tempêtes ne seront donc pas pris en compte dans cette simulation, étant toutefois conscients qu'ils peuvent engendrer des fortes modifications au niveau de la dynamique sédimentaire.

   Une des premières questions concernant la modélisation du transport de sédiments dans l'avant-port est la prise en compte (ou non ) des effets de l'agitation de houle règnant dans l'avant-port. Des calculs d'ordres de grandeur ont ainsi été réalisés pour justifer nos choix. (Les effets de houle sont-ils à prendre en compte? ). Telemac permet de calculer l'hydrodynamique des courants de houle régnants à l'intérieur du port (Mot-clef "COURANTS DE HOULE=OUI" + fichier de données de houle ARTEMIS ou TOMAWAC) Nous allons prendre une houle de projet équivalente au cas " Conditions normales " défini dans dans la première partie de ce rapport.

La marée est un phénomène très important pour la mise en place de l'écoulement au sein de l'avant-port. Les données du marégraphe de Sète (présent depuis 2007 dans l'enceinte du port)  founies par la Shom nous ont permis de d'estimer un marnage maximum de 40cm dans l'avant-port de Carnon. La marée a été simulée par une variation sinusoïdale de l'élévation de la surface libre au niveau de la frontière liquide maritime sur une période de 12 heures . Un fichier fortran a été nécessaire pour imposer cette condition à la limite périodique.

Exemple de données fournies par le marégraphe de Sète

"Les observations du marégraphe de Sete sont la propriété du SHOM et du Grand Port Maritime de Marseille et sont mises à disposition sur le site des Réseaux de référence des observations marégraphiques (refmar.shom.fr)"

Enfin un débit en provenance du port intérieur entre par la frontière Nord du domaine. Il est la conséquence du déversement des eaux de l'étang de l'Or dans le grau situé dans l'arrière-port. Le débit a été mesuré lorsque le barrage du grau est ouvert à environ 30 m³/s (voir conditions du trinôme 2 "Cas avec barrage ouvert"). Pour simplifier notre simulation nous avons décidé d'imposer un débit constant sur toute la durée de simulation de 10 m³/s à la frontière liquide Nord.

2/ Les paramètres sédimentaires:

La configuration du calcul Sisyphe apporte quelques paramètres hydrosédimentaires supplémentaires:

  • Le diamètre moyen des grains $D_{50}$: Une valeur correspondante à un sable fin présent en bordure littorale sera choisi, soit 0.1 mm.
  • Les conditions d'entrée en sédiments:
    • Estimation de l'apport en sédiments par le transport éolien: Un terme source de 100 $m^{3}$ par mois de sédiments a été ajouté à la simulation via un fichier fortran.
    • Entrée par les frontières du domaine: Suite à des problèmes de calcul au niveau des limites du domaine en présence de ce terme d'entrée, nous avons juger plus juste de ne pas le modéliser. De plus, en absence de données, leur estimation est rendue difficile.
  • Formule de transport utilisé: La formule de Bailard pour le charriage et la suspension (Mot-clef "FORMULE DE TRANSPORT=8") sera utilisé. Son principal avantage est la prise en compte de la houle.

Dans le cas d'un lit horizontal, le taux de transport est calculé par la formule suivante:

$ \vec{q_s} = \frac {0.5 f_{cw}}{g(s-1)} (\frac{\epsilon_b}{tan \phi} \langle {| \vec{u} |}² \vec{u} \rangle + \frac {\epsilon_s}{W_s} \langle {|\vec{u} | }³ \vec{u} \rangle ) $

avec $\epsilon_{b}$ et $\epsilon_{s}$ des coefficients d'efficacité du transport par charriage, et par suspension (Bailard a fixé leurs valeurs à 0.1 et 0.02 respectivement)

$f_{cw}$ coefficient de frottement qui tient compte des interactions houle-courant

$\phi$ l'angle de frottement du sédiment et 〈 〉 représentent une moyenne sur plusieurs périodes de houle.

3/ Les paramètres numériques

Nous avons choisi en fonction de notre temps de calcul d'effectuer notre simulation sur une durée comprise entre 20 jours et un mois pour avoir une évolution qualitative et quantitative du fond.

Suite à des problèmes de pas de temps, nous avons choisi de fixer notre pas de temps à 0.1s soit environ 2.106 pas de temps.

4/ Fichiers cas Telemac et Sisyphe

Fichier cas Telemac Fichier cas Sisyphe
cas_tel cas_sis