Étude de l’effet du déferlement sur différents champs de vagues : des essais menés dans le grand bassin de génie océanique de Centrale Nantes

Les océans sont des environnements dynamiques et imprévisibles où les vagues jouent un rôle clé dans de nombreux phénomènes naturels et industriels. Comprendre leur comportement est essentiel, notamment pour la sécurité maritime et le développement des énergies marines renouvelables. C’est dans ce contexte que le grand bassin de génie océanique de Centrale Nantes a accueilli, récemment, une campagne expérimentale dans le cadre du partenariat de recherche international WASANO (projet I-SITE NExT) dont l’objectif est d’étudier l’effet du déferlement sur différents champs de vagues. Des vagues focalisées directionnelles ont été générées et ensuite des états de mer extrêmes réalistes (vagues irrégulières multidirectionnelles) ont été étudiés.

48 sondes à houle placées minutieusement dans le bassin ont permis de mesurer l’élévation de la surface libre, et d'effectuer différentes mesures :

• Enregistrement des caractéristiques des vagues en plusieurs points, couvrant toute la largeur du bassin ;
• Évaluation de la quantité d’énergie dissipée par déferlement entre 2 positions dans le bassin
• Analyse de la qualité de la génération des vagues et de leur reconstruction à partir des données mesurées ;
• Étude de l’effet de l’étalement directionnel de l’état de mer irrégulier sur les statistiques des vagues.

L’objectif de ces essais est de mieux comprendre les phénomènes physiques très complexes des conditions extrêmes pour mieux les prendre en compte dans le design des structures marines.
Ces données sont précieuses pour affiner les modèles numériques et mieux comprendre les mécanismes sous-jacents aux vagues extrêmes. L’un des aspects clés est la confrontation des données expérimentales avec des simulations numériques basées sur la méthode HOS (High-Order Spectral). Ces simulations permettent de reproduire les vagues observées en bassin et d’évaluer la fidélité des modèles utilisés.

Les résultats de la campagne WASANO permettront d’améliorer la modélisation des vagues et d’optimiser la conception des infrastructures maritimes et des systèmes énergétiques en mer. Une meilleure compréhension des vagues extrêmes contribuera également à renforcer la sécurité en milieu océanique, que ce soit pour les navires, les éoliennes offshore flottantes, ou toute autre structure marine.

Photos : Bertrand Malas