Utilisateur:Jeanmi Tanguy/brouillon : Différence entre versions

Version du 28 février 2018 à 09:15

Éléments de contexte

Cette fiche s'inscrit dans le cadre de la démarche de sciences participatives ANSWER.

Elle fait l'HYDRAULIQUE MARITIME / PROPAGATION D'ONDE EN ESTUAIRE Elle est directement reliée aux fiches théoriques suivantes:

Pour valider ces approches théoriques, des essais ont été réalisés au SIWRR à Saigon au Vietnam.

Consistance des essais

Nomenclature des essais

Les essais sur modèle physique ont été réalisés durant les mois d'avril à août 2016 au Southern Institute of Water Resources Research à Saigon au Vietnam. Ils ont été réalisés par Hazeme Mohamed dans le cadre de son stage de 2ème année de l'ENTPE.

Ce laboratoire héberge plusieurs installations expérimentales qui permettent d'étudier le comportement des houles à proximité du littoral.

Nous avons utilisé le canal de 40 m de long et de 1,2 m de large, de profondeur maximale de 1,5 m. Il comprend un batteur à houle qui permet de générer des vagues régulières et irrégulières, d'une amplitude maximale de 0,42 m, de période comprises entre 0,5 s et de 5s. A son autre extrémité, la plage peut être absorbante ou réfléchissante.

Afin de réaliser une base de données nécessaire à la validation des développements théoriques réalisés, 5 types d'essais ont été réalisés. Les essais définis par Jean Michel Tanguy prévoyaient de réaliser différentes configurations dans le canal afin d’étudier les différents paramètres cités précédemment.

Houle régulière
Pente constante sur 10 m à l'amont du canal : 1/25.
Différents gabarits : canal rectangulaire et canal avec réduction des berges de manière linéaire.
Variation de rugosité du fond du canal
Différentes conditions aux limites : sortie libre ou réflexion.
Changement des différents paramètres de la houle : hauteur d'eau, amplitude et période

Afin de faciliter le repérage des essais, nous avons établis la nomenclature suivante:

Profondeur amont au niveau du batteur à houle : D65 ou D70 correspondant à des profondeurs de 65 cm et de 70 cm
A4 : amplitude de l'onde : 4 cm (comptée de tête à creux)
T4 : période de l'onde : 4 s
Etat des fonds : Sm (Smooth) ou Ro (roches)
Conditions limites amont : Re (réflexion) ou Ab (Absorption)
Configuration de la section : Un (canal rectangulaire de section constante) ou Co (canal rectangulaire de section convergente linéaire)

Par exemple, le fichier D70A2T7_RoAbCo correspond à une houle régulière générée en amont avec une hauteur d'eau de 70 cm, une amplitude de 2 cm, une période de 7 s sur un fond constitué dans sa partie pentue de roches avec une plage absorbantes dans un canal convergent. Les suffixes _D et _E sont ajoutés aux noms de fichiers pour signifier qu'il s'agit de données et d'exploitation des données.

Les combinaisons de paramètres sont les suivantes (toutes les combinaisons n'ont pas été testées):

D (cm)	A (cm)	T (s)
65	2	2
70	4	4
	5	5
		6
		7

4 principales catégories d'essais ont été réalisées:

SmAbUn : essais en canal rectangulaire uniforme sur fond lisse
RoAbUn : essais en canal rectangulaire uniforme sur lit de roches
SmAbCo : essais en canal rectangulaire avec berges convergentes et condition limite amont absorbante
SmReCo : essais en canal rectangulaire avec berges convergentes et condition limite amont réfléchissante

Les quelques photos et videos suivantes illustrent la configuration des lieux:

Légende : A1.1 A1.2 et A1.3: Vues générales du canal; B1.1 condition limite d'absorption B1.2 mise en oeuvre des roches sur le fond (rugosité) ; C1.1 et C1.2 convergence des berges

<\html> !! Texte de l’en-tête !! Texte de l’en-tête |} === Position des sections de mesure === Le canal comprend 2 parties : une première partie de 10 m de long caractérisée par une pente de 1/25 qui se poursuit par une partie à pente nulle jusqu'à la condition limite représentée soit par une plage absorbante (schéma ci-dessous) soit par un mur réfléchissant. [[File:Canal position sections.jpeg|400px]] Les sections de mesures ont été positionnées tous ls 2,5 m en partant du début de la pente jusqu'à la section x=10m. Les sections 6 et 7 sont respectivement à X=12m et X=14 m == Exploitation des essais == === Choix d'un exemple === Nous détaillons ici intégralement l'exploitation de l'essai D70A4T4_SmAbCo pour alléger la présentation qui correspond donc aux valeurs des paramètres suivants: '''Profondeur : 70 cm, Amplitude 4 cm, Période 4 s, Fond lisse, Absorption amont, Berges convergentes''' Les autres essais sont reportés en annexe. [[File:Graphique_D70A4T4_SmAbCo.png|800px]] '''Interprétation des enregistrements capteurs''' Le graphique ci-dessus représente les enregistrements temporels des 7 capteurs placés le long du canal. Ils sont indiqués avec des couleurs différentes. Nous avons sélectionné une fenêtre temporelle qui correspond à une série de vagues bien formées comprises entre les limites suivantes : les premières vagues sont inexploitables à cause de le mise en mouvement du batteur et les suivantes sont perturbées correspondant à des phénomènes parasites : apparition d'ondes transversales et retour des ondes depuis la plage qui n'est pas totalement absorbante. Ainsi, grâce à ce schéma, nous pouvons mettre en évidence plusieurs paramètres dont la variation longitudinale peut-être mise en évidence sur les graphiques suivants, mais également l'apparition des perturbations locales au droit des capteurs. {| |- | [[File:Amplitude_D70A4T4_SmAbCo.png|400px]] || [[File:Steepness_D70A4T4_SmAbCo.png|400px]] |- | [[File:Celerity_D70A4T4_SmAbCo.png|400px]] || [[File:Length_D70A4T4_SmAbCo.png|400px]] |} '''Interprétations des schémas''' ''Amplitudes'' Conformément à la théorie, l'amplitude des l'onde augmente longitudinalement avec la pente du fond mais également avec la restriction latérale linéaire de gabarit du canal ''Variation des pentes amont et aval des ondes de propagation'' Le graphique montre très bien le raidissement de la pente amont de l'onde (en rouge) et la diminution de la pente aval : ceci illustre l'important de processus non-linéaires qui ici sont importants. Nous verrons qu'ils diminuent avec l'amplitude et la période de l'onde. ''Célérité et longueur d'onde'' Le graphique montre très bien la diminution de la vitesse de propagation de l'onde vers l'amont. Au droit de la section X=10 m, celle-ci est voisine de 1,5 m/s Ainsi pour un trajet aller-retour de 2x20m = 40 m pour revenir au profil X=14m, l'onde va mettre un temps === Analyse comparative des enregistrements === Nous avons exploité l'ensemble des essais de manière transversale, de manière à mettre en oeuvre des comportements particuliers des ondes de surface. C'est ainsi que nous mènerons des comparaisons sur les paramètres suivants: * impact de la variation de l'amplitude pour une plusieurs essais aux mêmes paramètres mais avec des rugosités, et un gabarit soit uniforme, soit linéaire * impact de la variation de la période pour des essais de même type * impact de la variation de l'amplitude initiale * comparaison pour un même essais réalisé en section uniforme ou convergente * impact de la variation de la rugosité ==== Impact de la variation de l'amplitude pour plusieurs essais avec les mêmes paramètres ==== Nous avons comparé plusieurs essais caractérisé par D70, par des conditions limités absorbantes Ab et pa une meme période T5. Il s'agit de D70A5T5_RoAbUn, D70A5T5_SmAbUnet D70A5T5_SmAbUn {| |- | [[File:G1_D70A2T2_Amplitude.png|300px]] || [[File:G1_D70A5T5_amplitude.png|300px]] || [[File:G1_D70A5T7_amplitude.png|300px]] |} * Il apparait que les variations d'amplitudes pour les 3 schémas sont croissantes suivant la pente, ce qui est bien conforme à la théorie. * On voit que pour les aptitudes initiales ne sont pas toujours bien respectées : toutes les courbes devraient partir du même point à X=0 * sur le graphique 3, on note une chute très nette de l'amplitude à l'arrivée en haut de la pente. ==== impact==== {| |- | [[File:G2_D70A4_amplitude.png|300px]] || [[File:G2_D70A4_celerity.png|300px]] || [[File:G2_D70A4_Length.png|300px]] || [[File:G2_D70A4_steepness.png|300px]] |} Commentaire {| |- | [[File:G3_D70T4_Amplitude.png|300px]] || [[File:G3_D70T4_celerity.png|300px]] || [[File:G3_D70T4_Length.png|300px]] || [[File:G3_D70T4_steepness.png|300px]] |} Commentaire {| |- | [[File:G4_D70A4T4_amplitude.png|300px]] || [[File:G4_D70A4T4_celerity.png|300px]] || [[File:G4_D70A4T4_length.png|300px]] || [[File:G4_D70A4T4_steepness.png|300px]] |} Commentaire {| |- | [[File:G5_D70A4T4_amplitude.png|400px]] || [[File:G4_D70A4T4_celerity.png|400px]] || [[File:G4_D70A4T4_length.png|400px]] || [[File:G5_D70A4T4_steepness.png|400px]] |} Commentaire

@@ Ligne 70 : / Ligne 70 : @@
 '''Légende''' : A1.1 A1.2 et A1.3: Vues générales du canal; B1.1 condition limite d'absorption B1.2 mise en oeuvre des roches sur le fond (rugosité) ; C1.1 et C1.2 convergence des berges
+{|
+|-
+! <html><iframe frameborder="0" width="480" height="270" src="//www.dailymotion.com/embed/video/x6div6p" allowfullscreen allow="autoplay"></iframe><\html> !! Texte de l’en-tête !! Texte de l’en-tête
+|}
 === Position des sections de mesure ===

Utilisateur:Jeanmi Tanguy/brouillon : Différence entre versions

Version du 28 février 2018 à 09:15

Éléments de contexte

Consistance des essais

Nomenclature des essais

Affichages

Outils personnels