Optimisation des engins de pêche en terme d'économie de carburant

Optimization of fishing gear in terms of fuel consumption

• Auteur / Autrice : Ramez Khaled
• Direction : Jean-Yves Billard, Daniel Priour
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie mécanique, mécanique des fluides et énergétiques. Mathématiques appliquées et informatique
• Date : Soutenance le 30/04/2012
• Etablissement(s) : Brest
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la mer (Plouzané, Finistère)
• Partenaire(s) de recherche : Unité de recherche : Sciences et technologies halieutiques
• Jury : Président / Présidente : Mariko Dunseath-Terao
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Yves Billard, Daniel Priour, Mariko Dunseath-Terao, Frédéric Muttin, Adnan Yassine, Claude Guennou, Benoît Vincent
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Frédéric Muttin, Adnan Yassine

Mots clés

Mots clés contrôlés

Bateaux de pêche

Filets de pêche

Pêches -- Technologie

Mots clés libres

Optimisation

Éléments finis

Chalut pélagique

Chalut de fond

Économie d'énergie

Optimization

Finite element

Pelagic trawl

Bottom trawl

Energy saving

Résumé

L'industrie de la pêche est confrontée à plusieurs contraintes comme l'augmentation du prix du carburant et la diminution des stocks de poisson. Pour améliorer la rentabilité, nous avons fait l'optimisation des chaluts de pêche (pélagique et de fond) afin d'augmenter leurs efficacités énergétiques. Deux facteurs principaux ont été utilisés : la traînée du chalut et sa surface balayée. Notre travail porte sur l'optimisation du plan du chalut par modification du nombre de mailles des pièces du filet et par changement de la longueur des câbles. Nous avons développé une méthode de recherche successive appelée SOT et nous l'avons comparée à une méthode de recherche aléatoire dans le cas d'un chalut pélagique avec un gain net de 54%. La SOT a été utilisée pour optimiser le plan des pièces du filet d'un chalut de fond. Une amélioration du gain énergétique de 38% a été obtenue, ainsi qu'une réduction de 45 jours de pêche. Par souci de risque de baisse de capturabilité, nous avons développé une fonction objectif qui dépend de la distribution de poisson. Trois fonctions de même densité surfacique ont été testées. L'amélioration de l'efficacité énergétique calculée par la méthode SOT sur un chalut de fond est respectivement de 52%, 16% et 32% selon les trois distributions. Avec la méthode SRT (méthode de raffinement séquentiel), nous obtenons des réductions de 56%, 30% et 39% pour les trois distributions. Finalement nous avons adapté la méthode SOT pour optimiser les longueurs des câbles du chalut. Nous obtenons dans un cas une amélioration de l'efficacité énergétique de 49%. L'utilité de ce travail devrait être étendue hors de la pêche comme l'écologie en général.

Nowadays, fishing industry is facing several constraints such as increased fuel prices and declining fish stocks. In this work, we perform optimization of fishing trawls (pelagic and bottom) in order to improve their energy efficiencies. Two main factors were used: the trawl drag and its mouth swept area. Our work focuses on optimizing trawl design by altering mesh numbers and changing cable length. We have developed a method called SOT and compared it to a random search method in the pelagic trawl case with a net energy gain of 54%. The SOT was used in design optimization of bottom trawl panels. Improved energy gain of 38% was obtained and a reduction of 45 total number of fishing days. In order to bypass catchability reduction, we developed an objective function which depends on fish distribution. Three functions with same bottom surface density were tested. Improving energy efficiency calculated by the SOT method on a bottom trawl is respectively 52%, 16% and 32% for the three distributions. With the SRT method (sequential refinement), we obtain reductions of 56%, 30% and 39% for the three aforementioned distributions. Finally we adapted the SOT method to optimize trawl cable lengths. In one case, we obtain energy efficiency improved by 49%. The usefulness of this work should be extended beyond fishery to ecology in general.