DISPOSITIF DE MESURE AUTONOME DES PRESSIONS D’IMPACT DE VAGUES DE SUBMERSION EN CONDITIONS REELLES

Les processus de franchissement d’ouvrage par les vagues de submersion et les impacts associés restent peu documentés en particulier pour les événements extrêmes. Aujourd’hui, le dimensionnement des infrastructures de protection s’appuie généralement sur des formulations paramétriques déterminées en laboratoire pour des configurations de plage idéalisées. L’amélioration de la compréhension des risques associés à l’aléa de submersion marine dans des zones aménagées implique la réalisation de mesures d’impacts de vagues de submersion en conditions réelles. Dans ce contexte, cette étude porte sur la mise au point de la station WIP (Wave overtopping ImPact). Ce dispositif de mesure autonome est destiné à caractériser les charges hydrodynamiques exercées sur un mur vertical soumis à l’impact de vagues de submersion.

La première phase de développement a consisté à dimensionner un dispositif à la fois robuste pour résister aux conditions extrêmes de déploiement, léger pour être facilement manutentionnable et adapté à la mesure des processus physiques de l’impact. La station WIP est une structure autoportée en aluminium marine composée d’une plaque verticale de 1.7 m de hauteur et d’une largeur de 0.6 m. Elle est équipée en son axe central de 9 capteurs de pression à haute fréquence d’acquisition. Elle dispose d’un système de mesure autonome câblé dans une boîte étanche reliée aux différents capteurs et alimentée par une batterie de 12V lui procurant une autonomie de 2 jours, le tout fixé fermement sur la structure métallique de la station WIP.

La deuxième phase a consisté en la réalisation d’une expérience en laboratoire dans le but de valider l’ensemble des éléments de la chaîne de mesure. L’impact sur une structure verticale d’un bore généré par un lâcher de barrage sur fond sec a été étudié en utilisant directement la chaîne d’acquisition et les capteurs de pression de la station WIP pour instrumenter la structure verticale. L’analyse des mesures de pressions avec la synchronisation d’images acquises à haute fréquence (120 fps) a permis de montrer la pertinence de la chaîne d’acquisition pour la mesure de processus d’impact hydrodynamique proche de ceux observés pour des impacts de vagues de submersions sur des structures verticales.

Dans la troisième phase, le dispositif a été déployé sur le site de la Grande Plage de Biarritz pour le tester en conditions réelles. Un évènement moyennement énergétique couplé à une grande marée a été ciblé pour avoir la chance d’enregistrer des impacts de vagues de submersions modérés au niveau du mur vertical délimitant la plage de la promenade. Six impacts ont été mesurés par la station WIP pour un enregistrement d’une durée de 1h30 au moment de la pleine mer. Ces mesures de pression ont été complétées par de la prise d’images à haute fréquence (120 fps) pour analyser qualitativement l’hydrodynamique en face du dispositif. L’analyse des mesures de pression couplée avec des captures vidéo permet de relier les pics de pression avec les différentes typologies de ressauts hydrauliques. Les données de cette campagne permettent de réaliser une première caractérisation qualitative des processus hydrodynamiques et quantitative des pressions d’impact en conditions réelles.

L’objectif de ces travaux est de mieux comprendre la dynamique de l’impact et de disposer de données nécessaires à la validation de modèles numériques qui pourront ensuite être utilisés pour tester des scénarios de mitigation du risque de submersion. La finalité est de pouvoir proposer des outils robustes en matière de prévision pour accompagner les autorités publiques dans leur politique de gestion du risque de submersion en leur fournissant des indicateurs pertinents en lien avec les caractéristiques des impacts correspondants.