Transformation des vagues et clapots à l'approche des ouvrages de protection et franchissements par modélisation numérique déterministe non-linéaire

Transformation of waves at the approach of coastal protection structures and overtopping using nonlinear deterministic numerical modelling

• Auteur / Autrice : Guillaume Coulaud
• Direction : Michel Benoit
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Mécanique des fluides
• Date : Inscription en doctorat le 01/01/2023
• Etablissement(s) : Marne-la-vallée, ENPC
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences, Ingénierie et Environnement (Champs-sur-Marne, Seine-et-Marne ; 2010-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LHSV - Laboratoire Hydraulique Saint Venant

Mots clés

Mots clés libres

Modélisation numérique

Vagues

Déferlement

Franchissements

Protection côtière

Submersion

Wave breaking

Numerical modelling

Overtopping

Water waves

Coastal protection

Flooding

Résumé

Il s'agit d'améliorer les modèles numériques de vagues à résolution de phase permettant de simuler d'une part la propagation des vagues (irrégulières et multidirectionnelles dans le cas général) depuis le large vers la côte, et d'autre part les processus de run-up et de franchissements des ouvrages de protection côtiers, de type digues à talus ou digues verticales. On cherchera à prendre en compte de la façon la plus précise possibles les effets dispersifs et non-linéaires intervenant lors de la propagation des vagues, ainsi que les processus dissipatifs d'énergie, et notamment la friction sur le fond et le déferlement. Les modèles développés seront comparés et validés par rapport à des expériences en laboratoire (existantes). Le travail sera mené d'abord dans une configuration 2DV (i.e. dans le plan (x,z)), puis étendu aux cas 3D. L'objectif est de disposer en fin de thèse d'un simulateur de propagation + franchissements de vagues utilisables sur des études appliquées de génie côtier en 3D.

The aim is to improve the numerical phase-resolving wave models allowing to simulate on the one hand the propagation of waves (irregular and multidirectional in the general case) from the open sea to the coast, and on the other hand the processes of run-up and overtopping of coastal protection structures, such as rubble-mound breakwaters or vertical dikes. We will try to take into account as accurately as possible the dispersive and non-linear effects occurring during the propagation of waves, as well as the dissipative processes of energy, and in particular the friction on the bottom and the wave breaking. The developed models will be compared and validated against existing laboratory experiments. The work will be conducted first in a 2DV configuration (i.e. in the (x,z) plane), then extended to 3D cases. The objective is to have at the end of the thesis a wave propagation + overtoping simulator that can be used for applied coastal engineering studies in 3D.