Modélisations numériques
Modélisation numérique pour les projets portuaires
WMC met en place un ensemble de systèmes de modélisation pour simuler avec la plus grande précision :
Les conditions de vagues incidentes, par des modèles de génération et de propagation des états de mer (modèles WWM-II, SWAN, TOMAWAC)
L'agitation portuaire, par des modèles dits à résolution de phase (SWASH3D, REEF3D, BOSZ). Les effets de réflexion sont modélisés spécifiquement selon les ouvrages : digues à talus en enrochement (perméable), quais francs (presqu'entièrement réflectifs), brises-clapots immergés ou flottants.
Nos services de modélisation numérique portuaire incluent:
Études d'agitation portuaire : simulation du comportement des vagues à l'intérieur des bassins pour optimiser la disposition des quais et des ouvrages de protection
Modélisation des courants (marée, induits par le vent, seiches) : analyse des résultats vis-à-vis des conditions de navigation et des efforts sur les ouvrages, pour optimiser la géométrie d'un bassin et limiter les courants
Simulation des processus sédimentaires : quantification des phénomènes d'envasement et d'ensablement, optimiser le positionnement des ouvrages pour limiter les besoins en dragage
Etude du renouvellement des eaux : quantifier et optimiser le renouvellement des eaux d'un bassin
Modèles de submersion
WMC met en place un ensemble de systèmes de modélisation pour simuler avec la plus grande précision :
Les conditions de vagues incidentes, par des modèles de génération et de propagation des états de mer (modèles WWM-II, SWAN, TOMAWAC)
La submersion marine, par des modèles à résolution de phase (SWASH3D, REEF3D, BOSZ). Les processus physiques pertinents à cette échelle tels que le déferlement, le jet de rive (wave run-up) et les interactions avec les ouvrages en haut de plage, notamment le franchissement par paquet de vagues.
Modèles de vagues spectraux
Pour la génération et la propagation des états de mer dans le cadre d'études à l'échelle globale et régionale, ou afin de simuler les conditions de vagues incidentes pour des modèles locaux (modèles à phase-résolue pour la submersion / agitation portuaire, modèles morphodynamiques), WMC dispose d'un ensemble de modèles de vagues spectraux :
WWM-II (couplage avec SCHISM)
SWAN (couplage avec LX-SHORE)
TOMAWAC (couplage avec Telemac)
Modèles hydrodynamiques, hydro-sédimentaires et morphodynamiques
WMC dispose d'une expertise sur un ensemble de systèmes de modélisations hydrodynamiques et morphodynamiques :
SCHISM (dont couplage 3D avec le modèle de vagues WWM-II, qui simule les courants d'undertow i.e. courants de retour sur le fond), TELEMAC (couplage 2D possible avec TOMAWAC)
XBeach (Surfbeat)
Nos services de modélisations hydrodynamiques, hydro-sédimentaires et morphodynamiques incluent:
Modélisation des courants (marée, induits par le vent, seiches)
Simulation des processus sédimentaires (sables, vases, sédiments mixtes)
Etude du renouvellement des eaux
Etude de dispersion (dragages, émissaires en mer)
Modèle d'évolution du trait de côte
A travers l'encadrement de la thèse d'Elsa Durand, aujourd'hui membre de l'équipe, WMC a directement contribué au développement du modèle LX-Shore (Robinet et al., 2018) en collaboration avec le laboratoire EPOC de l'Université de Bordeaux et le BRGM. LX-Shore est un modèle à complexité réduite conçu pour simuler l'évolution des côtes sableuses dominées par l'action des vagues, sur de vastes échelles spatiales et temporelles. Il permet de prendre en compte l'effet des transports sédimentaires longshore et cross-shore, l'élévation du niveau marin et l'impact de la présence de points durs naturels ou d'ouvrages côtiers anthropiques, et peut être couplé avec le modèle spectral de vagues SWAN afin de prendre en compte la rétroaction existante entre la morphologie du littoral et les vagues.
Moyens de calculs parallélisés
La société WMC utilise des clusters de calcul de pointe, sécurisés, pour des simulations parallélisés jusqu'à plus de 100 processeurs. Le cluster de calcul principal est celui de l'Ifremer (Datarmor). La société WMC a également configuré des comptes utilisateurs sur les clusters des Université de Bordeaux (Curta) et de Pau (Pyrene). De cette manière les délais de réalisation des prestations de modélisation peuvent être garantis, même en cas de panne d'un des clusters.
Approche Experte
L'utilisation des modèles par la société WMC est dite experte, elle comprend la possibilité d'intervenir directement dans le code des logiciels, pour améliorer la mise en équation et la paramétrisation des processus physiques hydrodynamiques, hydro-sédimentaires et morphodynamiques. Cette expertise, combinée l'utilisation de systèmes de modélisation à l'état de l'art, permet de simuler avec précision les processus, et d'en interpréter au mieux les résultats.
Des liens étroits avec la recherche scientifique
La société WMC contribue au développement de systèmes de modélisation (SCHISM en collaboration avec l'Université de La Rochelle et le Virginia Institute of Marine Science, LX-Shore avec le BRGM et le laboratoire EPOC de l'Université de Bordeaux, HYCOM pour le SHOM).