Impact de brise-lames détachés poreux émergeants sur l'énergie de la houle à la côte - Archive ouverte HAL Access content directly
Conference Papers Year : 2019

Impact de brise-lames détachés poreux émergeants sur l'énergie de la houle à la côte

Abstract

Detached breakwaters are a classical solution for beach management and protection. When they are regularly disposed along the coast, they constitute barriers to wave propagation, and attenuate wave effects on the coast by reflection and diffraction between two successive structures, thanks to a suitable choice of the size of the structures and their spacing. The area sheltered by the breakwater is often filled with sand, forming a tombolo. Porous structures are increasingly considered, presenting from an environmental point of view the advantages of promoting the development of biodiversity and maintaining a circulation of water masses for better water quality. The work presented here is dedicated to the study of a porous breakwater, consisting of a dense array of emergent vertical cylinders. Experiments about hydrodynamic were carried out in 3D in the SeaTech test basin, and compared to numerical models based on integral formulations of velocity potentials. The symmetry associated with the basin width allows to consider the study case as that of a set of regularly spaced breakwaters along the coast. Due to the porosity of the breakwater, part of the waves continues to propagate with dissipation through the structure, changing significantly the agitation conditions downwave the structure. The wave energy is more homogeneous along the coast, the diffraction, less important, being compensated by a flow through the structure. For particular wave conditions, interference may occur not only depending on the distance between two successive breakwaters, as for conventional impervious structures, but also on the porous structure, increasing the dissipation wave energy.
Les brise-lames détachés sont une solution largement utilisée pour l’aménagement et la protection des plages. Disposés régulièrement le long de la côte, ils constituent des barrières à la propagation de la houle, et atténuent son impact à la côte par réflexion et diffraction entre deux ouvrages successifs, grâce à un choix adéquat de la taille des ouvrages et de leur espacement. La zone abritée par le brise-lame est souvent comblée avec du sable, formant un tombolo. Les ouvrages poreux sont de plus en plus considérés, présentant d’un point de vue environnemental les avantages de favoriser le développement de la biodiversité et de maintenir une circulation des masses d’eaux pour une meilleure qualité de l’eau. Le travail présenté ici consiste en l’étude d’un brise-lame poreux, constitué d’un réseau dense de cylindres verticaux émergeants. Des expériences sur l’hydrodynamique ont été menées en 3D dans le bassin d’essai de SeaTech, elles sont comparées à des modèles numériques basés sur des formulations intégrales pour les potentiels des vitesses. La symétrie du système expérimental permet de considérer le cas d’étude comme celui d’un ensemble de brise-lames régulièrement espacés le long de la côte. Du fait de la porosité du brise-lame, une partie de la houle continue à se propager avec dissipation à travers la structure, modifiant significativement les conditions d’agitation à l’abri de la structure. L’énergie de la houle est plus homogène le long de la côte, la diffraction, moins importante, étant compensée par un flux à travers la structure. Pour certaines conditions de houle, des interférences peuvent apparaitre non seulement en fonction de la distance entre deux brise-lames successifs, comme pour les ouvrages imperméables classiques, mais aussi au niveau de la structure poreuse, augmentant la dissipation de l’énergie des vagues.
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Dates and versions

hal-02082184 , version 1 (10-02-2020)

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Cite

G. Arnaud, Vincent Rey, Julien Touboul, Damien Sous. Impact de brise-lames détachés poreux émergeants sur l'énergie de la houle à la côte. Digues 2019, Mar 2019, Aix-en-Provence, France. ⟨10.5281/zenodo.2348986⟩. ⟨hal-02082184⟩
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