Modélisation de l’interaction de la houle et d’un courant inhomogène – MORHOC'H

Ce projet de recherche s’attache à l’étude de processus ayant un impact significatif sur la propagation de la houle en présence d’un courant dont la structure varie verticalement. En effet, il n’est pas rare de rencontrer de tels courants dans les zones côtières, puisque les effets conjugués du vent et de la bathymétrie peuvent en modifier profondément le profil vertical.

Pourtant, les modèles classiques utilisés pour prédire la propagation de la houle du large vers la côte n’en tiennent généralement pas compte. Or de récentes expériences ont souligné l’importance de considérer cette structure verticale du courant ambiant lorsque l’on souhaite modéliser la dynamique de la houle. Si tel n’est pas le cas, des écarts significatifs entre expérience et modèle peuvent être observés.

Les processus qui peuvent jouer un rôle significatif sur la dynamique de la houle, et expliquer les différences expérimentales observées, sont la diffraction, la réfraction et la réflexion, qui influent sur la direction de propagation, et donc sur la focalisation géométrique de la houle. Les mécanismes d’instabilité constituent un autre processus influant. Ils sont liés au caractère non linéaire de la houle, et influencent les modulations de l’enveloppe de la houle au cours de sa propagation.

L’ensemble de ces mécanismes n’est pourtant peu, voire pas étudié en présence d’un courant cisaillé verticalement. C’est cette lacune que nous nous proposons de combler ici. En effet, les modèles classiques de réfraction, de diffraction, ou encore de réflexion de la houle se cantonnent généralement à la prise en compte de houles linéaires qui se propagent sur des bathymétries faiblement variables, en présence d’un courant uniforme verticalement. Les modèles non linéaires permettant de décrire les instabilités longitudinales et transverses de la houle, quand à eux, se cantonne principalement à une couche de fluide au repos. Les travaux proposés ici s’attachent donc à développer des modèles permettant de comprendre et de prédire l’influence de la structure du courant cisaillé sur ces processus.