L’étude tente une nouvelle approche pour simuler les interactions entre les vagues et les herbiers marins grâce à la méthode numérique Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH). Dans ce modèle, les plantes sont définies comme un solide respectant la loi de Hooke et sont supposées avoir une interaction directe avec le fluide. Compte tenu des caractéristiques de la méthode SPH, notamment en termes de temps de calcul, les dimensions des simulations sont limitées. Le premier objectif est d’optimiser l’approche pour éviter d’atteindre certaines limites comme la rupture de la centrale simulée. Les mouvements des plantes sous les vagues et/ou les courants sont étudiés par plusieurs auteurs dans diverses expériences in situ, physiques et numériques concernant diverses espèces végétales, prouvant ainsi que les mouvements des plantes peuvent être reproduits avec succès par SPH 2D/3D. Le coefficient de rugosité de Manning est calculé pour confirmer que les résultats sont conformes à ceux mesurés dans les études sur les canaux. Même si des améliorations sont encore possibles, il est démontré que cette méthode peut être utilisée pour estimer le coefficient de Manning pour la végétation côtière (végétation d’herbiers marins et de marais salants) et pour améliorer considérablement la modélisation et la prévision de l’érosion côtière et des risques d’ondes de tempête en incluant les effets de la végétation dans des modèles intégrés.
Figure : Flume experiment done at the River Dynamics Laboratory at Simon Fraser University, courtesy C. Le Bouteiller, a) sketch of the experimental set up (figure from Le Bouteiller & Venditti, 2015) where Qw is the water discharge, Qs is the sediment transport rate, SMS is the Swath Mapping System, ADV is the Acoustic Doppler Velocimetry, and SS sampling is the Seatek bed Sensors, b) photograph of the blades during the experiment, c) close up of the numerical blades, and d) numerical flume at the same as in the experiment, i.e. with a 4-m-long meadow.
Référence
Paquier, A. - É., Oudart, T., Le Bouteiller, C., Meulé, S., Larroudé, P., & Dalrymple, R. (2021). 3D numerical simulation of seagrass movement under waves and currents with GPUSPH. International Journal of Sediment Research, 36(6), 711–722. ⟨10.1016/j.ijsrc.2020.08.003⟩. ⟨hal-02931623⟩
