Prédiction de la cinématique de houle en zone de déferlement

ABSTRACT

This paper deals with the prediction of wave kinematics in the nearshore and coastal zones, where bottom variations strongly affect wave propagation and their characteristics. Measurements of wave kinematics have been performed near the bottom for a large number of shoaling and breaking wave conditions, and also over the water column inside the breaking zone for three particular conditions. These experimental data serves to evaluate and compare several numerical methods, including Flat Bottom Theories (FBT), Sloping Bottom Methods (SBM) and Transfer Function Methods (TFM). It is shown that advanced TFM give the best predictions for wave kinematics, provided that the local free surface elevation signal is available. Particular SBM may also produce reliable prediction for the case of plane slope from a limited number of wave parameters, whereas FBT should not be used in the coastal zone.

RÉSUMÉ

L'objet de cet article est la prédiction de la cinématique de la houle en zone côtière, là où les variations de bathymétrie affectent significativement la propagation des vagues et leurs caractéristiques. Des mesures de vitesse ont été réalisées d'abord près du fond pour une large gamme de houles prédéferlantes et déferlantes, puis selon différents profils verticaux dans la zone de déferlement pour trois conditions spécifiques. Ces données expérimentales sont utilisées pour évaluer et comparer les prédictions données par différents modèles numériques parmi les théories à fond plat, les modèles à fond incliné et les méthodes de fonction de transfert. Ces dernières donnent les meilleures prédictions si le profil local de surface libre est connu. Certains modèles à fond incliné peuvent également donner des prédictions fiables à partir d'un nombre limité de paramètres de houle. Les théories à fond plat ne sont pas recommandées en zone côtière.

KEYWORDS:

• wave kinematics
• breaking and shoaling waves
• numerical models

MOTS-CLÉS:

• cinématique de la houle
• déferlement et shoaling
• modèles numériques