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Modélisation informatique

Dans la conception et l'exploitation d'environnements portuaires et côtiers, la clé de la réussite se trouve dans la caractérisation des effets à long terme du milieu maritime sur les ouvrages et sur les activités. Cette caractérisation s'effectue au moyen de la modélisation informatique. 

Nous produisons des simulations de pratiquement tout type d'environnement côtier afin de mieux comprendre les processus en œuvre à l'endroit d'un projet. Elles servent aussi à découvrir quels seraient les effets d'un changement du milieu physique sur les systèmes naturels ou bâtis.

Services - Computational Modelling

Grâce à nos compétences en modélisation, nous pouvons reproduire le régime des vagues au large, puis suivre la propagation vers la zone sublittorale et le transformer à proximité du site étudié. Près du site, nous étudions la pénétration des vagues et l'agitation causée, ainsi que la charge appliquée par les vagues sur l'ouvrage, de même que tous les autres paramètres hydrodynamiques pris en compte pour la conception d'ouvrages fiables. Il nous est également possible de déterminer la fréquence des débordements dus aux vagues, de fournir l'information requise pour la conception des ouvrages de protection contre les vagues et d'évaluer les phénomènes d'inondation en provenance des secteurs côtiers.

Nous avons une excellente connaissance des procédés côtiers, que nous bâtissons grâce à la modélisation informatique et en employant les meilleurs experts au monde dans leur domaine. Cette compréhension nous permet de conseiller nos clients en diverses matières : analyses de morphologie des plages, évaluations en vue d'opérations de dragage, évaluation des impacts de nouveaux projets, et planification de la gestion des changements climatiques et des mesures d'atténuation connexes.

Notre capacité à modéliser les effets du vent, la transformation des vagues et les courants de marée à l'aide de modèles 2D et 3D nous permet d'étudier les impacts de la dispersion des contaminants issus du déversement d'effluents ou d'activités de dragage et d'élimination, quel que soit le plan d'eau. Au besoin, nous concevons aussi nos propres outils numériques pour compiler des données et produire des graphiques, tableaux et cartes, qui seront utiles aux décideurs.

Voici quelques exemples de modélisation informatique.

MODÉLISATION DES VAGUES ET DE L'ÉCOULEMENT: GOLFE PERSIQUE

Services - WAVE AND FLOW MODELLING: ARABIAN GULF

La suite de modèles Delft 3D, de Deltares, offre des outils puissants de simulation des courants océaniques, des vagues et du transport de sédiments. Nous avons utilisé ces modèles pour produire les données d'écoulement, de niveau d'eau et de vagues, requises pour la résolution de questions environnementales et techniques particulières.

PÉNÉTRATION DES VAGUES ET MODÉLISATION DE L'AGITATION: PORT DE DURBAN

Services - WAVE PENETRATION AND AGITATION MODELLING

Nous avons utilisé le modèle de vagues de Boussinesq MIKE 21 BW, conçu par DHI, pour la modélisation numérique de la pénétration des vagues dans le Vineta Harbour.

Ce modèle est capable de simuler les effets combinés de réfraction, diffraction, réflexion, diminution de la profondeur, déferlement des vagues, transmission des vagues et mouvement du littoral.

MODÉLISATION DU LITTORAL: CÔTE SUD-OUEST DE L'AFRIQUE

Service - SHORELINE MODELLING

Un modèle numérique de littoral a été adapté, en collaboration avec les fournisseurs du logiciel, pour représenter les conditions uniques d'une rapide accrétion littorale. Celle-ci est due à un grand débit solide dans des conditions dynamiques de vagues, et de pentes abruptes dans la zone sublittorale.  Le modèle a été calibré de manière à reproduire l'évolution du littoral, avec des accrétions de quelque 400 m en certains endroits, sur une période de 18 ans.  Le modèle convient également à la représentation des accrétions de sable et gravier dans la région sublittorale.

MODÉLISATION DES VAGUES DE GRANDE LONGUEUR D'ONDE : AFRIQUE DU SUD

Service - Long Wave Modelling

Nous avons réalisé une étude des vagues de grande longueur d'onde pour le port de Cape Town, en Afrique du Sud, à l'aide des modèles numériques SWAN et Surfbeat de Delft 3D. Les vagues de grande longueur d'onde ont un effet sur les navires-porte-conteneurs amarrés dans le port. Elles sont au coeur d'une étude que nous avons réalisée sur les mouvements des vaisseaux amarrés.

L'outil de modélisation de vagues non linéaires à grande longueur d'onde, Surfbeat de Delft 3D, permet de simuler la propagation d'ondes longues, en vagues progressives et liées, sur un vaste domaine.  Dans ce cas, les conditions des vagues aux limites sont obtenues à partir du modèle SWAN. Ce dernier détermine la réfraction et l'effet de la diminution de la profondeur sur la houle, des eaux profondes jusqu'à la frontière du modèle Surfbeat.

MODÉLISATION DE LA RÉACTION D'UN NAVIRE AMARRÉ

Services - Moored Ship Reponse Modelling

Nous avons employé une série d'outils de modélisation numérique pour évaluer les mouvements d'un navire amarré, ainsi que les forces exercées sur les amarres et les défenses.  La suite de modèles permet l'évaluation de différents navires, aux diverses configurations d'amarrage, dans des conditions variées de houle.  À l'aide des résultats obtenus et des directives de l'AIPCN, il devient alors possible d'établir le temps d'arrêt des activités. 

En combinant les résultats avec la modélisation des vagues, nous pouvons évaluer les conditions de vent et de vagues qui posent problème et, dès lors, déterminer les solutions possibles pour limiter le mouvement des navires.

MODÉLISATION INTÉGRÉE DE LA TRANSFORMATION DES VAGUES, DU DÉBORDEMENT ET DE L'INONDATION DES TERRES: ST HELIER, JERSEY

Service - INTEGRATED WAVE TRANSFORMATION, OVERTOPPING AND INLAND FLOOD MODELLING

Une analyse des valeurs extrêmes des données de climatologie ( vagues et ondes de tempête) a fourni les paramètres d'entrée au modèle de houle MIKE21 à méthode spectrale. Nous avons utilisé le MIKE21 Spectral Wave Model pour transformer les vagues du large en un régime de vagues sublittorales à l'endroit de St Helier, dans la Manche. Nous avons réalisé de nombreuses simulations afin de trouver le scénario critique en utilisant nos compétences internes en automatisation.

Nous avons entré les résultats de la transformation des vagues dans notre version automatisée de l'European Overtopping Manual afin de calculer le taux de débordement des vagues. Ces données ont ensuite servi à alimenter un modèle hydrodynamique MIKE21 représentant la topographie de la ville.

Ce processus aide à tester l'efficacité des moyens de protection envisagés contre les vagues et les inondations, en vue d'une meilleure conception.

MODÉLISATION D'UN OURAGAN: BERMUDES

Service - HURRICANE MODELLING

Afin d'obtenir l'information nécessaire à un projet d'agrandissement de l'aéroport international des Bermudes, nous avons utilisé deux modèles de vagues : le modèle hydrodynamique et le modèle spectral de MIKE21. Nous avons ainsi calculé l'onde de tempête et la surélévation de la surface libre au site de formation, et déterminé le risque d'inondation à l'intérieur des terres. Cette approche couplée permet l'évaluation des rétroactions entre les processus hydrodynamiques et ceux régissant les vagues. Cela revêt une importance particulière dans les conditions de forçage créées par les vents de force ouragan et les variations de pression.

Pour en savoir davantage sur nos services et notre soutien, communiquez avec nous.