SIMULATION DES AGITATIONS DANS L'EMBOUCHURE DE LA SEINE

ETUDE METHODOLOGIQUE

Resume

I. Introduction

L'étude de l'agitation de la mer (houles et clapots) est d'une importance majeure dans les zones côtières et estuariennes. Comme le mouvement oscillatoire se propage en profondeur, le cisaillement créé au fond est susceptible de remanier et de remettre en suspension les sédiments. Les sédiments cohésifs peuvent notamment subir des altérations rhéologiques importantes dont la liquéfaction des vases est un exemple majeur. Mais, si elle joue un rôle prépondérant dans maints phénomènes, la houle subit également l’influence de plusieurs mécanismes qui augmentent ou dissipent son énergie. Cette variété de mécanismes physiques a pour conséquence la diversité des modèles et des approches utilisées pour l'étude de la houle. Le choix d'un modèle sera alors très dépendant des objectifs de l'étude et du site étudié.

A l'embouchure de la Seine, il y a des bancs peu profonds et des vasières faciles à remanier car exposés aux vents et aux houles provenant du secteur ouest et correspondant aux conditions météorologiques les plus probables. La modélisation des agitations dans l'embouchure est donc essentielle si l'on cherche à décrire les variations des structures turbides et les appantions de vase fluide pour à terme reconstituer le bilan sédimentaire dans le secteur en pleine évolution que constitue l'estuaire de la Seine.

La singularité hydrodynamique de l'estuaire impose, pour toute étude d'agitation, une attention et une méthodologie particulières. Souvent, les variations liées à la marée sont négligeables à l'échelle de temps caractéristique de la propagation de la houle du large jusqu'au rivage ; l'étude de l'agitation peut être ainsi menée en considérant un environnement hydrodynamique stationnaire. En baie de Seine, cela n'est plus vrai. La grande amplitude des marées crée d'importantes variations de hauteur d'eau et de courants dont les effets sur l'agitation ne sont plus négligeables à l’échelle de temps de la propagation de la houle. D'autre part, la houle du large doit être définie là où les profondeurs sont suffisamment importantes (50 à 100 m pour les houles les plus longues) pour quelle n'ait pas subi de transformations ou de dissipations ; le large se trouve ainsi en dehors de la baie de Seine. Par conséquent, la nécessité de réduire l'échelle de temps de la propagation se heurte au besoin d'élargir l'échelle spatiale de l'étude. En outre, les agitations les plus probables dans l'estuaire sont générées à l'échelle de la baie de Seine, par des vents locaux provenant des secteurs ouest et sud-ouest et dont la prise en compte est également essentielle.

L'objectif de cette étude est de développer une méthodologie de propagation de la houle applicable aux conditions singulières de l'estuaire de la Seine : les interactions houle-courant-marée et leur variabilité. A cette fin, le modèle hiswa ] de la TUDelft2 a été utilisé [1], Face à l'absence de mesures de houle

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