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Contexte

Les digues de protection contre les submersions marines sont de plus en plus sollicitées par l’augmentation du niveau de la mer, les surcotes et les houles du fait du changement climatique. Elles sont aussi plus vulnérables aux franchissements des vagues. Ces digues protègent des vies humaines, des zones urbanisées et des infrastructures. Et il est à prévoir que dans les années qui viennent, il faille en renforcer un grand nombre.
La majorité de ces ouvrages est implantée en très faible profondeur, un domaine où la prise en compte du déferlement quasi systématique des vagues n’est pas bien abordé par l’ingénierie privée qui utilise encore des outils inadaptés à ce contexte.

JEUNEPI ou JumEaU NumErique du canal à houle en Pronfondeur Intermédiaire

Il s’agit en tout premier lieu de qualifier la pertinence de l’emploi de différents codes de calcul en très faible profondeur que les bureaux d’étude utilisent trop souvent hors de leur domaine de validité. Les résultats (caractérisation de la houle et du setup) des modélisations numériques seront comparés aux résultats de modélisations physiques en canal à houle de manière à en déterminer la précision des différents outils numériques. La simplicité et la durée de la mise en œuvre sera aussi regardée pour les différents codes de calcul. Le but est de se placer dans le contexte d’une utilisation opérationnelle des différents codes de calcul par un bureau d’étude. Aucune optimisation des résultats par calage des différents outils numériques ne sera recherchée pour retrouver les résultats du modèle physique.
Le travail sera réalisé en deux dimensions avec des houles irrégulières de période et de hauteur variable et dans des schémas de fonds de pente constante. Les logiciels testés seront Tomawac, Swan, Xbeach (utilisant des formulation approchées). Les essais en modèle physique se feront dans le canal à houle de l’ESITC de Caen.
Il s’agit ensuite de commencer à tester des logiciels plus performants comme IH2VOF, Openfoam ou éventuellement des codes de type SPH en vue de construire (dans un projet ultérieur) un canal numérique utilisant éventuellement une « chaine de ces outils ». Cela permettrait dans certains cas de réaliser des séries d’essais numériques et complémentaires à un nombre plus limité d’essais physiques. Le développement de ce nouvel outil permettrait d’offrir aux entreprises la possibilité de prestations d’innovations à des coûts réduits par rapport à l’utilisation du canal à houle.
Les conditions d’usages seront aussi étudiées car elles peuvent différées selon les projets et peuvent faire appellent à des paramètres ou phénomènes différents (variation de la surface libre, déplacement de l’interface, déferlement, franchissement de paquets de mer, impacts, stabilité d’éléments, …).

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