Analyse des niveaux d’eau avec l’action des vagues au droit d’une plage de Méditerranée

Xavier KERGADALLAN, Nathalie METZLER

Résumé


La façade maritime méditerranéenne est bordée par plusieurs départements littoraux sur lesquels des enjeux de gestion du Domaine Public Maritime naturel (DPM) forts existent. La délimitation du DPM est complexe et un éventail de techniques est disponible. Afin d’apporter des éléments d’appréciation, le Cerema s’est penché sur l’approche probabiliste qui vise à estimer l’action des vagues au niveau du rivage à partir des données hydrauliques disponibles.

Les périodes de retour associées au niveau d’eau avec l’action des vagues sont étudiées pour une plage à enjeux de Méditerranée. Le sujet étant sensible, toute référence à la localisation de cette plage a été supprimée.

Ce travail utilise les données de niveau d’eau issues des observations (données REFMAR sous data.shom.fr) et des données d’états de mer issues de la simulation numérique (données ANEMOC-2, EDF R&D et Cerema).

Deux approches probabilistes sont utilisées. La première est une approche empirique pour l’estimation des périodes de retour inférieures ou égales à un an. La deuxième, pour les périodes de retour supérieures à un an, est une approche basée sur la théorie des valeurs extrêmes avec la modélisation de la dépendance vague / niveau par une loi bivariée des valeurs extrêmes (loi de Gumbel). Pour la deuxième approche, du fait du domaine de validité limité de la loi bivariée, le résultat est encadré par une estimation basse (non conservative) et une estimation haute (conservative).

Pour ces deux approches la modification des états de mer lors du transfert des vagues du large à la côte est prise en compte. L’action des vagues sur le niveau d’eau est calculée par la formule de wave run-up de STOCKDON et al. (2006).

Les résultats se présentent pour un site donné sous la forme de plusieurs profils de période retour pour une pente donnée de la plage et avec des domaines de validité différents. Les limites associées à ces résultats sont discutées.


Mots-clés


Domaine public maritime naturel; Valeurs extrêmes; Périodes de retour; Niveaux d’eau; Vagues; Loi bivariée; Méditerranée.

Texte intégral :

PDF

Références


AIRY Sir G.B. (1845). Tides and waves. Encyclopedia Metropolitana.

BATTJES J.A. (1974). Surf similarity. Proceedings of the 14th Conference of Coastal Engineering ASCE, pp 466-480. CrossRef

BERNARDARA P., MAZAS F., KERGADALLAN X., HAMM L. (2014). A two-step framework for overthreshold modelling of environmental extremes, Natural Hazards and Earth System Sciences, Vol. 14, pp 635-647. CrossRef

BRGM (2010). Système de prévision de surcotes en Manche/Atlantique et Méditerranée : Sites sélectionnés et collecte-traitement des données (D2). Rapport BRGM/RP-59039-FR.

CARIOLET J.M. (2011). Quantification du runup sur une plage macrotidale à partir des conditions morphologiques et hydrodynamiques. Géomorphologie : relief, processus, environnement.

COLES S.G., HEFFERMAN J., TAWN J. (1999). Dependence measures for extreme value analyses. Extremes, Vol. 2, pp 339-365. CrossRef

DEAN R.G., WALTON T.L. (2009). Wave setup. In Handbook of coastal and OceanEngineering, Edited by Young C, Kim, World scientific, pp 1-23. CrossRef

GUMBEL E.J. (1960). Distribution des valeurs extrêmes en plusieurs dimensions. Inst. Statist. Univ. Paris, 9, pp 171-173.

HAWKES P.J., GOULDBY B.P., TAWN J.A., OWEN M.W. (2002). The joint probability of waves and water levels in coastal engineering design. Journal of hydraulic research, Vol. 40(3). CrossRef

KERGADALLAN X. (2013). Analyse statistique des niveaux d’eau extrêmes - Environnements maritime et estuariens. Edition CETMEF, Compiègne.

KERGADALLAN X. (2015). Estimation des niveaux marins extrêmes avec et sans l’action des vagues le long du littoral métropolitain. Thèse de doctorat à l’Université de Paris-Est.

SHOM, CETMEF (2012). Statistiques des niveaux marins extrêmes des côtes de France (Manche et Atlantique), Édition SHOM.

STOCKDON H.F., HOLMAN R.A., HOWD P.A., SALENGER Jr. A.H. (2006). Empirical parameterization of set-up, swash, and runup. Coastal Engineering, Vol. 53, pp 573-588. CrossRef




DOI: http://dx.doi.org/10.5150/revue-paralia.2017.n01

Renvois

  • Il n'y a présentement aucun renvoi.


 

_ISSN 1760-8716_

© Editions Paralia CFL