Le Bureau des Études Doctorales a le plaisir de vous informer que
Madame Caroline PAUGAM
doctorante au laboratoire MIO
rattaché à l’École Doctorale 548 « Mer & Sciences »,
sous la direction de Monsieur Vincent REY (MIO), Professeur des Universités, Université de Toulon
&
Monsieur Damien SOUS (MIO), Maitre de Conférences-HDR, Université de Toulon, codirecteur
co-encadrée par Monsieur Samuel MEULE, Aix-Marseille Université, CEREGE, Co-encadrant
soutiendra publiquement sa thèse en vue de l’obtention du DoctoratDiscipline : « Mécanique des fluides, énergétique, thermique, combustion, acoustique »
Spécialité : Océanographie physique
sur le thème
Niveau d’eau à la côte en bassin semi-ouvert : effets combinés du vent, des vagues et de la bathymétrie
Jeudi 09 décembre à 14h00
à l’Université de Toulon – Campus La Garde – Bâtiment X – Amphi X.300
devant un jury composé de
- Mme France FLOC’H-FERREC, Maitre de conférences-HDR, Université Bretagne Occidentale, Rapportrice
- M. Xavier BERTIN, Directeur de Recherche, CNRS-La Rochelle Université, Rapporteur
- M. Miguel MANNA, Professeur Émérite, Université de Montpellier 1, Examinateur
- M. Michel BENOIT, Chercheur-senior HDR, EDF, LNHE, Examinateur
- M. Philippe SERGENT, Directeur Scientifique-HDR, CEREMA, Examinateur
- M. Samuel MEULE, Maitre de conférences, Aix-Marseille Université CEREGE, Co-encadrant de thèse
- M. Damien SOUS, Maitre de conférences-HDR, Université de Toulon, Codirecteur de thèse
- M. Vincent REY, Professeur des Universités, Université de Toulon, Directeur de thèse
Résumé
Cette thèse s’intéresse aux variations du niveau d’eau en bassin côtier semi-ouvert et de l’impact du vent, des vagues et de la bathymétrie. Les deux phénomènes à l’origine de variations du niveau de l’eau étudiés sont les basculements de la surface libre induits par le vent et les seiches. Trois bassins côtiers ont été sélectionnés sur le littoral français de la région Provence-Alpes-Côte d’Azur : l’étang de Vaccarès, l’étang de Berre et la Rade de Toulon. Le choix de ces sites réside dans le fait que bien qu’ils soient exposés à des régimes de vent équivalents, mais leurs profondeurs, leurs morphologies et leurs ouvertures à la mer sont différentes, permettant une analyse comparative. Ce travail s’appuie sur l’utilisation de données de niveaux d’eau in-situ, issues du réseau HTM-NET et de deux campagnes expérimentales. Il a été mis en évidence que plus la vitesse du vent est importante, plus la pente de la surface libre est forte. Le basculement est d’autant plus important que la profondeur du bassin est faible. De plus, plus l’ouverture à la mer est importante, plus les basculements sont faibles. La détermination d’un coefficient de frottement constant à permis une prédiction satisfaisante des basculements modérés. Il a également été observé que dans les bassins de profondeur finie et en conditions de fetch limité, les conditions de vagues sont responsables d’un frottement plus important du vent sur la surface de l’eau. L’analyse des courants a mis en évidence la présence des basculement a un impact sur la courantologie dans les trois sites. Les périodes des seiches dans les trois sites ont été déterminées et les axes de résonances ont en partie pu être identifiés. Les amplitudes des seiches sont de l’ordre du mm dans l’étang de Vaccarès et du cm dans l’étang de Berre et la Rade de Toulon. Les frottements importants dans le site de faible profondeur est responsable d’un atténuation des amplitudes des seiches. La présence de seiches a été corrélée avec les basculements du plan d’eau dans les étangs de Berre et Vaccarès dont l’ouverture à la mer est modérée. En revanche, dans la Rade de Toulon bénéficiant d’une large ouverture à la mer, d’autres forçages sont susceptibles d’exciter les modes propres.
Mot clés : Bassins côtiers, niveau d’eau, basculements, seiches.
Abstract
Water level at the coast in a semi-open basin : combined effects of wind, waves and bathymetryThis doctoral research focuses on water level variations in semi-open coastal basins and the impact of wind, waves and bathymetry. The two phenomena causing water level variations studied are wind-tides and seiching. Three coastal basins were selected on the French coast of the Provence-Alpes-Côte d’Azur region : the Vaccarès lagoon, the Berre lagoon and the Toulon Bay. The choice of these sites is due to the fact that they are exposed to equivalent wind regimes, their depths, morphologies and openings to the sea are different, allowing a comparative analysis. This work is based on the use of in-situ water level data from the HTM-NET network and two experimental campaigns. It was shown that the higher the wind speed, the steeper the slope of the free surface. Wind-tide is all the more important as the depth of the basin is low. In addition, the greater the opening to the sea, the lower the wind-tide. The determination of a constant drag coefficient allowed a satisfactory prediction of moderate wind-tides. It was also observed that in basins of finite depth and limited fetch conditions, the wave conditions are responsible for a higher wind friction on the water surface. The analysis of the currents showed that the presence of wind-tides has an impact on the currentology in the three sites. The periods of the seiches in the three sites were determined and the axes of resonance could be partly identified. The seiche amplitudes are of the order of mm in the Vaccarès lagoon and cm in the Berre lagoon and the Toulon Bay. The high friction in the shallow water site is responsible for an attenuation of the seiche amplitudes. The presence of seiche was correlated with wind-tides in the Berre and Vaccarès lagoons, which have a moderate opening to the sea. On the other hand, in the Toulon Bay, which has a large opening to the sea, other forcings are likely to excite the natural modes.
Keywords : Coastal lagoons, water level, wind-tides, seiching.
