658 LA H O U I L L E B L A N C H E N° SPÉCIAL B/1955
Les transports littoraux sur les plages de galets
Application au port des Galets à l'île de la Réunion
Littoral drift along shingle beaches
Application to Port des Galets (Reunion Island)
P A R
P. LHEEMITTE E T J. GEBMAIN
I N G É N I E U R D E S P O N T S E T C H A U S S É E S A L ' i L E D E L A R É U N I O N I N G É N I E U R A U L A B O R A T O I R E N A T I O N A L D ' H Y D R A U L I Q U E
Les transports littoraux sur les plages de galets ont rarement fait l'objet d'études publiées dans la littérature technique; en général, on se con- tente d'accepter les règles admises pour les transports littoraux sur les plages de sable. Un problème de ce genre s'est posé à nous pour le port de la pointe des Galets à la Réunion. Un modèle réduit de cette plage a été réalisé à Chatou.
Les problèmes soulevés par ce modèle réduit, en particulier pour des angles d'attaque de la houle, de l'ordre de 60", nous ont amenés à reprendre les publications relatives aux trans- ports littoraux des plages de sable. L'influence des courants de houle, des facteurs aléatoires (direction de la houle, topographie des fonds, etc.), des granulométries, les notions de puis- sance de transport d'une houle, de plage stabi- lisée demandent à être précisés et à faire l'objet d'études systématiques.
Nos constatations sur place et lors des éludes sur le modèle réduit, relatives à ces problèmes, et les études qui nous ont été suggérées font l'objet de ce mémoire.
There is a marked scarcity, in techn'ical lilera- ture, of papers dealing with the study of lit- toral transport along shingle beaches and as a rule, the laws assumed for littoral drift on sand beaches are used. We hâve been con- fronted with this type of problem in connection with the harbour of Pointe des Galets, in Reunion Island. A scale model of this beach has been built at Chatou Hydraulic Laboratory (Electricité de France).
The problems created by this model, principally that of the wave incidence angles, which reached about 60", led us to dévote fresh atten- tion to publications on littoral drift along sand beaches. The influence of wave currents, of the chance factors (wave direction, sea-bed topo- graphy, etc.) of the grain sizes, as well as ideas on the Iransporling power of the waves and on stabilized beaches, ail require clear définition and warrant being studied systematically.
Our observations on site and during the scale model tests as well as the studies which have suggested themselves to us form the snbject- matter of this paper.
I n t r o d u c t i o n
L e s p r o b l è m e s d e t r a n s p o r t s l i t t o r a u x , d e m o d i f i c a t i o n s d u relief d e s p l a g e s e t d e l e u r é v o l u t i o n d o n t t r a i t e l a l i t t é r a t u r e t a n t d u p o i n t d e v u e m a r i t i m e q u e d u p o i n t d e v u e d e s e s s a i s s u r m o d è l e r é d u i t , v i s e n t , e n g é n é r a l , d e s p l a g e s d e s a b l e o u d e g r a v i e r s . L e s m o u v e m e n t s e t é v o l u t i o n s d e s p l a g e s f o r m é e s d ' é l é m e n t s t r è s
fins o u a u c o n t r a i r e d ' é l é m e n t s d e f o r t e s d i m e n - s i o n s , s o n t b e a u c o u p m o i n s b i e n c o n n u s .
C'est ce d e r n i e r c a s q u i s'est p r é s e n t é à n o u s à l'île d e la R é u n i o n , a u p o r t d e la P o i n t e d e s G a l e t s e t q u i a f a i t l ' o b j e t d ' u n e é t u d e s u r m o d è l e r é d u i t , effectuée a u L a b o r a t o i r e N a t i o - n a l d ' H y d r a u l i q u e de C h a t o u .
Article published by SHF and available athttp://www.shf-lhb.orgorhttp://dx.doi.org/10.1051/lhb/1955019
N° SPÉCIAL B/1955 LA H O U I L L E B L A N C H E
I. — L e p r o b l è m e d u p o r t d e l a P o i n t e d e s G a l e t s
L e p o r t d e l a P o i n t e d e s G a l e t s a é t é c r é é en 1885 s u r la côte d u d e l t a d ' a l l u v i o n s de l a r i v i è r e d e s G a l e t s (fig. 1). L e s d e u x c ô t é s m a r i - t i m e s d e c e d e l t a s o n t le siège d e t r a n s p o r t s l i t t o r a u x i m p o r t a n t s .
L e p l u s i m p o r t a n t d e ces t r a n s p o r t s l i t t o r a u x e s t c e l u i q u i s'effectue d u s u d a u n o r d , e n t r e l ' a c t u e l l e e m b o u c h u r e d e l a r i v i è r e d e s G a l e t s et l a p o i n t e d u p h a r e . O r le c h e n a l d ' a c c è s a u p o r t
e t l a j e t é e n o r d p a r s u i t e d u r e c u l d e la p l a g e f u t p l u s i e u r s fois m e n a c é e en s o n e n r a c i n e m e n t . L e p r o c e s s u s de t r a n s p o r t d e s m a t é r i a u x p a r l a h o u l e , t e l q u ' i l s e r a e x p o s é p l u s l o i n e n d é t a i l , e s t soit u n p r o c e s s u s e n d e n t s de scie ( r e m o n t é e d u m a t é r i a u p a r la v a g u e et d e s c e n t e s u i v a n t la l i g n e d e p l u s g r a n d e p e n t e s o u s l'effet d e l a g r a - v i t é e t de l ' a c t i o n d ' e n t r a î n e m e n t d u reflux d e la v a g u e ) soit u n p r o c e s s u s d û à l ' a c t i o n d u
d é b o u c h e e n u n p o i n t de la côte affecté p a r ce t r a n s p o r t (fig. 2 ) .
L a v i e d u p o r t a u c o u r s d e s o n e x p l o i t a t i o n a é t é l a r g e m e n t m a r q u é e p a r ce f a c t e u r i n f l u e n t . L e c h e n a l , c h a m b r e d ' e m m a g a s i n e m e n t t o u t e t r o u v é e p o u r les m a t é r i a u x , s ' o b s t r u a i t p é r i o d i - q u e m e n t ; l a j e t é e s u d p a r t i c u l i è r e m e n t e x p o s é e n e p u t j a m a i s r é s i s t e r a u x a c t i o n s d e s h o u l e s ,
c o u r a n t de h o u l e d é v e l o p p é le l o n g d e la p l a g e p a r s u i t e d u d é f e r l e m e n t d e s l a m e s , o u d u c o u - r a n t de f o n d (le g r a i n e s t a r r a c h é p a r les a c t i o n s o s c i l l a t o i r e s d e f r o t t e m e n t s u r le f o n d e t e s t a l o r s s o u m i s à l ' a c t i o n d e s c o u r a n t s p a r a l l è l e s a u r i v a g e ) . E n ce q u i c o n c e r n e le t r a n s p o r t d e s g a l e t s p l u s p a r t i c u l i è r e m e n t , il f a u t r a p p r o c h e r le m é c a n i s m e d e t r a n s p o r t e n d e n t s d e scie d u
6 FlG. 1
C a r t e s à d i f f é r e n t e s é c h e l l e s d o n n a n t l a s i t u a t i o n d e l ' î l e d e l a R é u n i o n e t d u p o r t d e s G a l e t s .
ijfSO L A H O U I L L E
FIG. 2
P l a n d u p o r t e t é t a l d e l a p a s s e a u i) j u i l l e t 1 0 5 2 .
m é c a n i s m e d é c r i t p a r M M . D A N E L , D U R A N D et CONDOLIOS p o u r le c h a r r i a g e e n r i v i è r e p a r s a l t a t i o n .
L e f a i t q u e p e u d ' é t u d e s a i e n t é t é f a i t e s s u r les p l a g e s d e g r o s g a l e t s p r o v i e n t s a n s d o u t e d e ce q u e c e s p l a g e s , p a r s u i t e d u p o i d s d e s élé- m e n t s , s o n t r e l a t i v e m e n t s t a b l e s a l o r s q u e les p l a g e s d e s a b l e s o n t b e a u c o u p p l u s s e n s i b l e s à
l'action d e s h o u l e s . Il f a u t , e n effet, u n e force d ' a r r a c h e m e n t c o n s i d é r a b l e p o u r a r r a c h e r u n g a l e t d e 50 c m d e d i m e n s i o n s m o y e n n e s . L e s h o u l e s d e la R é u n i o n , s a n s d o n n e r l i e u à d e s t e m p ê t e s p a r t i c u l i è r e m e n t s p e c t a c u l a i r e s , s o n t d e s h o u l e s d e g r a n d e é n e r g i e ; ce s o n t d e s h o u l e s de t r è s g r a n d e l o n g u e u r d ' o n d e ( p é r i o d e s d e 14 à 18 et m ê m e 20 s e c o n d e s ) q u i r e n c o n t r e n t e n a r r i v a n t s u r l'île d e s f o n d s m o n t a n t p r o g r e s s i - v e m e n t m a i s r a p i d e m e n t (10 à 15 % ) ; les h o u l e s p r e n n e n t u n e f o r t e c a m b r u r e p o u r d é f e r l e r b r u t a l e m e n t . O n c o n ç o i t q u e l ' é n e r g i e d ' a r r a - c h e m e n t soit a l o r s p a r t i c u l i è r e m e n t i m p o r - t a n t e , a i n s i d ' a i l l e u r s q u e le c o u r a n t d e h o u l e d û a u d é f e r l e m e n t . L a z o n e d e t u r b u l e n c e i n t e r n e d o n t l ' e x i s t e n c e a é t é é t a b l i e p a r M . M I C H E ( * ) doit j o u e r u n r ô l e p r é p o n d é r a n t d a n s d e t e l s c a s e l il e s t p r o b a b l e q u e s o n a c t i o n s u r la m i s e en m o u v e m e n t d e s m a t é r i a u x e s t i m p o r t a n t e .
Les p l a g e s d e la R é u n i o n s o n t c o m p o s é e s d e s é l é m e n t s p r o v e n a n t d e l ' é r o s i o n d e s t e r r a i n s b a s a l t i q u e s d e l ' i n t é r i e u r . Ces é l é m e n t s a m e n é s p a r l e s t o r r e n t s j u s q u ' à la m e r p e u v e n t a t t e i n d r e 60 à 80 c m d a n s l e u r s p l u s g r a n d e s d i m e n s i o n s p o u r les p l u s i m p o r t a n t s d ' e n t r e e u x . O n t r o u v e
(*) Trains d'ondes océaniques et de laboratoire, p a r M . MICHE.
B L A N C H E N° SPÉCIAL B/1955
t o u t e f o i s le l o n g d u l i t t o r a l r é u n i o n n a i s t o u t e s s o r t e s d e p l a g e s , s o i t d e s p l a g e s d e g a l e t s p u r s , soit, r a r e m e n t , d e s p l a g e s d e s a b l e s p u r s à l'ex- c e p t i o n d e s p l a g e s d e s a b l e s c o r a l i e n s d ' o r i g i n e t o t a l e m e n t d i f f é r e n t e ) , soit d e s p l a g e s d e g r a n u - l o m é t r i e v a r i é e (fig. 3 ) .
FIG. 3 a, 3 b, 3 c
Vues de la plage entre la rivière des Galets et le port.
N" SPÉCIAL B/1955 LA H O U I L L E B L A N C H E 6 6 1
L o r s d u t r a n s p o r t l i t t o r a l , les c o u r a n t s d e h o u l e o n t p o u r effet, l o r s q u ' i l s s o n t p r é d o m i n a n t s , d ' e n t r a î n e r le s a b l e f o r t l o i n et d e l a i s s e r u n e p l a g e d e g a l e t s ( c a s d e s c ô t e s s i t u é e s a u p i e d d e f a l a i s e s a b r u p t e s ) . Si l ' a c t i o n d e t r a n s p o r t e n d e n t s de scie e s t p r é d o m i n a n t e , l ' e n s e m b l e d u m a t é r i a u e s t i n t é r e s s é , m a i s il se p r o d u i t u n effet de t r i a g e q u i p o r t e le s a b l e a u s o m m e t d e
FIG. 3 bis
S c h é m a d o n n a n t u n e i m a g e d e s h o u l e s f r a p p a n t l e s c ô t e s d e l a p o i n t e d e s G a l e t s . L a l o n g u e u r d e s f l è c h e s c r o î t a v e c l a p u i s s a n c e d e l a h o u l e , e t l e u r é p a i s s e u r a v e c
l e u r f r é q u e n c e a n n u e l l e .
l a z o n e affectée p a r le t r a n p o r t ( j u s q u ' à -4- 6 ou m ê m e + 7 ) ; les g a l e t s , q u i s o n t a l o r s é l é m e n t e s s e n t i e l d u t r a n s p o r t l i t t o r a l , r e m o n t e n t r a r e - m e n t p l u s h a u t q u e l a c o t e -f- 3 . L e m ê m e p r o - c e s s u s d e t r i a g e g r a n u l o m é t r i q u e e s t o b s e r v é à l ' i n t é r i e u r d u p o r t , le s a b l e p é n é t r a n t d a n s l ' i n - t é r i e u r d u p o r t p l u s l o i n q u e les g a l e t s .
Ceci e x p l i q u e l a f o r m a t i o n d e p l a g e s de s a b l e s u r s o u s - s o l d e g a l e t s , ou d e s p l a g e s r é e l l e s d e s a b l e , e n d e s l i e u x d ' a b o u t i s s e m e n t d e s c o u r a n t s d e h o u l e s ( a u s u d d u c ô n e d e d é j e c t i o n d e la r i v i è r e d e s G a l e t s , p a r e x e m p l e ) .
E n ce q u i c o n c e r n e l a p l a g e e n t r e l ' e m b o u - c h u r e de la r i v i è r e e t le p o r t , l a p r é d o m i n a n c e d e s g a l e t s e s t n e t t e b i e n q u ' e n d e n o m b r e u x p o i n t s o n p u i s s e r e n c o n t r e r d e s z o n e s de s a b l e o u g r a v i e r s s u r s o u s - s o l d e g r o s g a l e t s .
O n se t r o u v e , e n fait, d a n s le c a s d u p o r t d e
l a R é u n i o n , e n p r é s e n c e d ' u n t r a n s p o r t l i t t o r a l , d o n t l ' é l é m e n t p r é d o m i n a n t e s t c o m p o s é p a r d e s g a l e t s d e d i m e n s i o n s c o m p r i s e s e n t r e 1 2 c m e t
4 0 c m .
L ' a c t i o n d ' e n t r a î n e m e n t , et d e m i s e e n m o u - v e m e n t d e s m a t é r i a u x , d u e à la h o u l e n ' e s t r é e l l e m e n t s e n s i b l e p o u r u n tel m a t é r i a u q u ' à d e s p r o f o n d e u r s f a i b l e s d o n t la l i m i t e s e m b l e se s i t u e r a u x e n v i r o n s d e 6 m . L ' a c t i o n d e s c o u - r a n t s d e h o u l e , a u d r o i t d e s o u v r a g e s , p e u t se t r a d u i r e p a r d e s e n t r a î n e m e n t s d e m a t é r i a u x à d e s p r o f o n d e u r s de l ' o r d r e d e 8 m (cas d e l a j e t é e s u d ) . P a r c o n t r e , l o r s d ' u n a v a n c e m e n t d e l a p l a g e , le m o u v e m e n t d e c h u t e d e m a t é r i a u x se p r o d u i t t a n t q u e le profil s o u s - m a r i n n e p r é - s e n t e p a s u n e p e n t e i n f é r i e u r e à l ' a n g l e n a t u r e l d u m a t é r i a u c o n s t i t u t i f s o u s l ' e a u . A u x e n d r o i t s d e l a c ô t e o ù il n e p e u t p a s y a v o i r a v a n c e m e n t d e l a p l a g e ( d a n s l ' a x e d u c h e n a l d ' e n t r é e d u p o r t , n o t a m m e n t ) , n o u s a v o n s r e l e v é p a r d e s f o n d s d e — 1 1 , 0 0 m d e s g a l e t s c o u v e r t s d e m o u s s e s i m p o r t a n t e s , p r e u v e d ' u n e s t a b i l i t é d e p l u s i e u r s a n n é e s .
E n f a i t , le t r a n s p o r t p a r c o u r a n t d e h o u l e , d o i t ê t r e r e l a t i v e m e n t faible p o u r les g r o s é l é - m e n t s r e p r é s e n t a n t 8 0 % d u m a t é r i a u . L a m a j e u r e p a r t i e d u t r a n s p o r t s'effectue p a r le p r o c e s s u s e n d e n t s d e scie d a n s la b a n d e c o m - p r i s e e n t r e — 6 m e t + 3 m , et s u i t e x a c t e m e n t le profil d e s o b s t a c l e s r e n c o n t r é s . E n p a r t i c u l i e r à l ' i n t é r i e u r de l ' a v a n t - p o r t , le m a t é r i a u s u i t e x a c t e m e n t la j e t é e s u d , e n f o r m a n t u n e l a n g u e a u x f o r m e s a r r o n d i e s ( c y c l o ï d e ) , e n c o n c o r d a n c e t r è s a c c e p t a b l e a v e c les f o r m e s t h é o r i q u e s d é d u i t e s p a r P e e r B R U N N ( F o r m of e q u i l i b r i u m of c o a s t s w i t h a l i t t o r a l d r i f t ) d ' u n e loi d e t r a n s - p o r t à p u i s s a n c e d é c r o i s s a n t e le l o n g d ' u n e p l a g e : (dQ/ds) = O .
P a r c o n t r e , n o u s a v o n s c o n s t a t é a u n o r d d e la j e t é e n o r d d e s d é p ô t s de s a b l e s e t g r a v i e r s r é c e m m e n t d é p o s é s l o r s d e s h o u l e s v i o l e n t e s d u S.W. L a p r é s e n c e d e c e s d é p ô t s n e p e u t s ' e x p l i - q u e r q u e p a r s u i t e d u t r a n s p o r t d û a u c o u r a n t d e h o u l e de f o n d - e t i n t é r e s s a n t s u r t o u t les élé- m e n t s fins.
Ces c o n s t a t a t i o n s r e v ê t e n t , à n o s y e u x , u n e c e r t a i n e i m p o r t a n c e : il f a u t d i f f é r e n c i e r le p r o - c e s s u s d ' é v o l u t i o n d e s p l a g e s d e s a b l e e t d e s p l a g e s d e g a l e t s .
E n ce q u i c o n c e r n e les p l a g e s d e s a b l e , la p r é s e n c e d ' o u v r a g e fixe p e u t f a v o r i s e r l a f o r m a - t i o n d e flèches, les c o u r a n t s de h o u l e s t r a n s p o r - t a n t le s a b l e le l o n g d e c e s flèches (*). B i e n q u e n o u s l ' a y o n s o b s e r v é p e n d a n t c e r t a i n s e s s a i s s u r le m o d è l e r é d u i t à l ' e n t r é e d u p o r t (ce q u i n o u s a c o n d u i t s à n o u s d e m a n d e r si la s i m i l i t u d e
(*) V o i r p u b l i c a t i o n d e M . J e a n LAURENT, a u c o n g r è s d e R o m e d e 1 9 5 3 , s u r l a f o r m a t i o n d e s f l è c h e s d e s a b l e s .
0 6 2 L A H O U I L L E B L A N C H E N ° SPÉCIAL B / 1 9 5 5
a d o p t é e n e n o u s p l a ç a i t p a s d a n s le c a s d ' u n p r o c e s s u s de t r a n s p o r t q u e l q u e p e u différent d u p r o c e s s u s n a t u r e l ) , ce p r o c e s s u s de f o r m a t i o n d e flèches n ' e x i s t e p a s à l a R é u n i o n l o r s d e s t r a n s - p o r t de g r o s m a t é r i a u x q u i s u i v e n t e x a c t e m e n t la c ô t e .
P a r c o n t r e , les p l a g e s à faciès d e g a l e t s s o n t le siège d e t r a n s p o r t s l i t t o r a u x c o n t o u r n a n t e x a c t e m e n t les o u v r a g e s e t s o n t b e a u c o u p m o i n s s e n s i b l e s à l ' a c t i o n d e s c o u r a n t s d e h o u l e t e n - d a n t à a l l o n g e r les t r a j e t s u n i t a i r e s m o y e n s d e c h a q u e g r a i n .
II. —- L e m o d è l e r é d u i t
L a c o n s t r u c t i o n et l ' e x p l o i t a t i o n d ' u n m o d è l e r é d u i t e x i g e a i e n t , d ' a b o r d , q u e s o i e n t définis, de f a ç o n t r è s p r é c i s e , les p h é n o m è n e s q u e l ' o n se p r o p o s a i t d e r e p r é s e n t e r .
P H É N O M È N E S AUXQUELS S O N T SOUMISES LES COTES D E LA R É U N I O N
V E N T S . — O n o b s e r v e les v e n t s alizés e t les v e n t s d u s a u x c y c l o n e s . L e s p r e m i e r s soufflent à p e u p r è s t o u t e l ' a n n é e d e d i r e c t i o n g é n é r a l e S.E. d a n s les p a r a g e s de l'île. L e p o r t d e s G a l e t s se t r o u v e ê t r e a b r i t é c o n t r e l e u r s effets et, e n o u t r e , c e s v e n t s s o n t d e f o r c e t r o p faible p o u r a v o i r u n e q u e l c o n q u e i n f l u e n c e s u r le t r a n s p o r t d e s g a l e t s . P a r c o n t r e , les v e n t s d u s a u x c y c l o n e s , d ' u n e e x t r ê m e v i o l e n c e , p e u v e n t i n t é - r e s s e r d a v a n t a g e le p h é n o m è n e q u i n o u s o c c u p e . L e u r d i r e c t i o n p e u t ê t r e q u e l c o n q u e N . E . à S.W.
a i n s i q u e l a d i r e c t i o n d e s h o u l e s q u ' e l l e s e n g e n d r e n t . Ces d e r n i è r e s o n t u n e f o r c e suffi- s a n t e p o u r t r a n s p o r t e r d e s g a l e t s , l e u r a c t i o n e s t s u r t o u t s e n s i b l e s u r l a c ô t e n o r d q u i n ' e s t p a s i n t é r e s s é e p a r le m o d è l e , t a n d i s q u e s u r l a côte W . , d ' u n e p a r t , l e u r v i o l e n c e e s t r é d u i t e p a r l a d i m i n u t i o n d u f e t c h q u ' e n t r a î n e l a p r é - s e n c e d e M a d a g a s c a r e t d ' a u t r e p a r t , l e u r effet s u r les m a t é r i a u x m o b i l e s se t r a d u i t , e n g é n é r a l , p a r u n c h e m i n e m e n t d u n o r d v e r s le s u d . Il n o u s a d o n c p a r u l é g i t i m e d e n é g l i g e r , s u r le m o d è l e , les a c t i o n s d e s h o u l e s d e d i r e c t i o n c o m p r i s e s e n t r e le n o r d et l ' o u e s t , q u i n e c o n t r i - b u e n t , e n a u c u n e f a ç o n , à l ' e n g r a v e m e n t d e l a p a s s e d ' e n t r é e .
COURANTS. — I l e x i s t e d e v a n t l a p a s s e d ' e n t r é e d u p o r t d e s G a l e t s u n c o u r a n t c ô t i e r , lié s a n s d o u t e a u c o u r a n t g é n é r a l d e d i r e c t i o n S.-E.- N.-O., q u i r è g n e d a n s les p a r a g e s d e l'île. L a d i r e c t i o n de ce c o u r a n t e s t N . - S . o u S.-N., s a n s r e l a t i o n b i e n définie a v e c l a d i r e c t i o n de l a h o u l e , s a v i t e s s e v a r i e d e 0 à 1 , 5 o u 2 n œ u d s , q u a n t i t é t r o p f a i b l e p o u r a g i r e f f i c a c e m e n t s u r l e s t r a n s p o r t s de g a l e t s .
MARÉES. — L e s m a r é e s s o n t t r o p f a i b l e s , 1 m c o n s t i t u e u n e a m p l i t u d e e x c e p t i o n n e l l e .
H O U L E S D E S U D - O U E S T OU RAZ D E MARÉE. -
O n a c o u t u m e d ' a p p e l e r « r a z d e m a r é e » d e f o r t e s h o u l e s , d e d i r e c t i o n g é n é r a l e W . S . W , d u e s a u p a s a g e d e s d é p r e s s i o n s a u s t r a l e s . Ces h o u l e s , d e p é r i o d e e t d ' a m p l i t u d e v a r i a b l e s ( p é r i o d e s d e 9 s à 2 0 s, a m p l i t u d e s d e 1 m à 7 m ) , s o n t à l ' o r i g i n e d e s t r a n s p o r t s d e g a l e t s s u r l a p l a g e d u s u d d u p o r t . L e u r v i o l e n c e e t l ' a n g l e s o u s l e q u e l elles a t t a q u e n t le r i v a g e c o n c o u r e n t à l e u r d o n n e r u n e g r a n d e c a p a c i t é de t r a n s p o r t .
D I M E N S I O N N E M E N T D U MODÈLE
L e s p h é n o m è n e s n a t u r e l s é t a n t t e l s q u e n o u s les a v o n s d é c r i t s c i - d e s s u s , il c o n v e n a i t de r e p r o - d u i r e s u r le m o d è l e :
— la h o u l e d e r a z d e m a r é e ,
— u n e p a r t i e d e la b a i e d e S a i n t - P a u l a u v o i s i - n a g e d u p o r t ,
— l e s f o n d s s o u s - m a r i n s ,
— le t e r r a i n b o r d a n t la m e r a u - d e s s u s d e l a c o t e 0,
et d e c h o i s i r u n m a t é r i a u c o n v e n a b l e p o u r r e p r o d u i r e l e s t r a n s p o r t s s o l i d e s le l o n g de la p l a g e .
A) C O N D I T I O N S AUX LIMITES.
a) La houle. — N o u s a v o n s v u q u e les h o u l e s q u e n o u s a v i o n s à r e p r o d u i r e o n t , a u l a r g e d e l'île d e l a R é u n i o n , d e s d i r e c t i o n s a l l a n t d e S.W.
à W . e t d e s p é r i o d e s c o m p r i s e s e n t r e 9 s et 2 0 s.
L a f o r m e d e s c r ê t e s de h o u l e d a n s l a b a i e d e S a i n t - P a u l , a u v o i s i n a g e d u p o r t , n o u s s e r a d o n n é e p a r d e s p l a n s d e v a g u e s e x é c u t é s s u i - v a n t l a m é t h o d e e n se fixant a priori l a d i r e c - t i o n e n p r o f o n d e u r i n f i n i e e t l a p é r i o d e . D e t e l s p l a n s o n t é t é effectués p o u r les h o u l e s d e d i r e c - t i o n S.W., W . S . W . et W . e t d e p é r i o d e s 9 , 1 1 , 1 3 , 1 5 , 1 7 e t 1 9 s; ils o n t m o n t r é q u e la p r é s e n c e d ' u n p l a t e a u s o u s - m a r i n , a u v o i s i n a g e d u c a p la H o u s s a y e , a p o u r effet d e g r o u p e r p r e s q u e t o u t e s
N° SPÉCIAL B/1955 LA H O U I L L E B L A N C H E 663
les c r ê t e s d e h o u l e s a u t o u r d ' u n e d i r e c t i o n g é n é r a l e W . S . W .
C e p e n d a n t , i l n ' é t a i t p a s p o s s i b l e d e p o u s s e r ces p l a n s d e v a g u e s a u s s i p r è s q u e c e l a a u r a i t é t é u t i l e d e la c ô t e . Il f a u t , e n effet, t o u j o u r s s ' a r r ê t e r à u n e d i s t a n c e s u f f i s a n t e p o u r q u e les c r ê t e s d e h o u l e a i e n t e n c o r e u n e f a i b l e c o u r b u r e d e m a n i è r e q u e l a l i g n e d e c r ê t e p u i s s e ê t r e r e p r é s e n t é e s u r le m o d è l e , a v e c u n e b o n n e a p p r o x i m a t i o n , p a r la l i g n e b r i s é e c o n s t i t u é e p a r les- v o l e t s b a t t e u r s d o n t l a l o n g u e u r e s t d e 3 m ; e t o n doit, d ' a u t r e p a r t , l a i s s e r s u r l e m o d è l e , e n t r e l e v o l e t e t la p l a g e , u n e d i s t a n c e s u f f i s a n t e p o u r q u e se c r é e u n e h o u l e p u r e à p a r t i r d e s m o u v e m e n t s d u b a t t e u r . A v e c les g é n é r a t e u r s d e h o u l e d o n t d i s p o s e le l a b o r a t o i r e , u n e d i s t a n c e d ' u n e l o n g u e u r d ' o n d e e s t s u f f i s a n t e .
E n f i n , il f a l l a i t t e n i r c o m p t e é g a l e m e n t d e s r é f l e x i o n s p a r t i e l l e s q u i se p r o d u i s e n t s u r les f o n d s , d u f a i t d e l e u r p e n t e élevée ( q u i , p a r e n d r o i t s , a t t e i n t 30 % ) .
b) Limites en plan. — P o u r o b t e n i r u n e r e p r é s e n t a t i o n c o r r e c t e d u c h e m i n e m e n t d e s m a t é r i a u x le l o n g d e l a p l a g e e t d e l ' é v o l u t i o n d e c e t t e d e r n i è r e , il f a l l a i t r e p r é s e n t e r l a r é g i o n
s i t u é e a u s u d d u p o r t j u s q u ' à l ' e m b o u c h u r e d e l a r i v i è r e d e s G a l e t s .
V e r s le n o r d , o n p o u v a i t se c o n t e n t e r d e n e r e p r é s e n t e r q u ' u n e faible l o n g u e u r , 500 m d e p l a g e p a r a i s s a i e n t s u f f i s a n t s p o u r r e p r o d u i r e c o r r e c t e m e n t les c o n d i t i o n s a v a l i m p o r t a n t e s ici, d u fait d e s f o r t e s p e n t e s b o r d a n t le b a n c de la F o l l e t t e e n t r e les c o t e s — 100 e t — 1 0 .
L a d e r n i è r e l i m i t e e n p l a n n o u s é t a i t i m p o s é e p a r la n é c e s s i t é d e r e p r é s e n t e r u n e l a r g e u r suffi- s a n t e de p l a g e p o u r p o u v o i r s u i v r e s o n é v o l u - t i o n e n c a s de r e c u l a p r è s d r a g a g e s . P r a t i q u e - m e n t , le m o d è l e f u t l i m i t é à l ' o u e s t d e l a l i g n e 0 à u n e d i s t a n c e m i n i m a de 170 m d e celle-ci.
L e p o r t é t a i t a i n s i r e p r é s e n t é e n e n t i e r s u r ce m o d è l e .
B ) CHOIX D U MATÉRIAU MOBILE E T CONDITIONS D'ESSAI.
L e s n o m b r e u x p r é l è v e m e n t s de m a t é r i a u effec- t u é s d a n s l a n a t u r e f a i s a i e n t a p p a r a î t r e u n e d i s p e r s i o n telle q u ' i l é t a i t i m p o s s i b l e d e définir u n e g r a n u l o m é t r i e m o y e n n e .
N o u s a v o n s d o n c c h e r c h é , a u c o u r s d ' e s s a i s
F I G . 4 Plan du modèle,
6 6 1 LA H O U I L L E B L A N C H E N" S P É C I A L B/1955
p r é l i m i n a i r e s d e t r a n s p o r t , s u r u n e p l a g e r e e l i - l i g n e , u n m a t é r i a u d e g r a n u l o m é t r i e h o m o g è n e et d e m ê m e d e n s i t é q u e le m a t é r i a u n a t u r e l .
N o u s n ' e n t r e r o n s p a s ici d a n s la d e s c r i p t i o n de ces e s s a i s , q u i s e r a i t i n u t i l e et d o n t s e u l le
De p l u s , ces e s s a i s o n t m o n t r é q u ' i l suffisait d ' u t i l i s e r u n e s e u l e p é r i o d e d e h o u l e (14 s) et u n e s e u l e d i r e c t i o n ( o u e s t - s u d - o u e s t ) .
L e m o d è l e f u t d o n c c o n s t r u i t c o n f o r m é m e n t à ces d o n n é e s (fig. 4 ) .
r é s u l t a t i m p o r t e : c e s e s s a i s o n t m o n t r é q u ' u n s a b l e d e la L o i r e d e d e n s i t é 2,6 e t d e d i a m è t r e s c o m p r i s e n t r e 0,8 m m et 1,3 m m p o u r r a i t d o n n e r u n e r e p r o d u c t i o n fidèle d e l ' e n g r a v e m e n t d u p o r t d e s G a l e t s et d e l ' é v o l u t i o n d u relief de la p l a g e .
I l f u t é q u i p é d e q u a t r e b a t t e u r s d e h o u l e d u t y p e d e c e u x h a b i t u e l l e m e n t u t i l i s é s a u l a b o r a - t o i r e , d e p o i n t e s l i m n i m é t r i q u e s à œ i l c a t h o d i q u e et d ' u n e p a s s e r e l l e r o u l a n t e p e r m e t t a n t l a m e s u r e de l ' a m p l i t u d e d e la h o u l e a u l a r g e .
F i o . 4 a V u e s d u m o d è l e .
F I G . 4 b
N" SPÉCIAL B/1955 LA H O U I L L E B L A N C H E 6 6 5
III. — R é s u l t a t s o b t e n u s d u r a n t l e s d e r n i è r e s a n n é e s d ' e x p l o i t a t i o n d e l a P o i n t e d e s G a l e t s e t a u c o u r s d e s é t u d e s s u r m o d è l e r é d u i t
L ' e x p l o i t a t i o n d u m o d è l e r é d u i t e t l a r é a l i s a - t i o n s u r p l a c e d e c e r t a i n s t r a v a u x o n t é t é m e n é e s c o n j o i n t e m e n t p e n d a n t p l u s d e t r o i s a n s . L e s r é s u l t a t s a u x q u e l s n o u s a v o n s a b o u t i d a n s le d o m a i n e q u i n o u s o c c u p e i c i m é r i t e n t d ' ê t r e é v o q u é s , m a i s i l e s t difficile d e s é p a r e r c e u x q u i s o n t d u s a u m o d è l e r é d u i t d e c e u x q u i s o n t d u s à l ' e x p é r i e n c e e n n a t u r e c a r les d e u x s é r i e s d e f a i t s o n t eu d e s p r o f o n d e s r é p e r c u s - s i o n s l ' u n e s u r l ' a u t r e a u c o u r s d e ces t r o i s a n n é e s .
Dragages de la passe d'entrée
E n 1952, l e t r a n s p o r t l i t t o r a l a b o u t i s s a i t d a n s le c h e n a l d ' e n t r é e d u p o r t , d a n s l e q u e l d e f r é - q u e n t s d r a g a g e s é t a i e n t i n d i s p e n s a b l e s . Ces d r a - g a g e s a v a i e n t p o u r i n c o n v é n i e n t s , o u t r e l e u r p r i x d e r e v i e n t élevé, d e s ' e f f e c t u e r d a n s u n e z o n e
FIG. 5
P o s i t i o n d e l a p a s s e d e d r a g a g e .
b a t t u e p a r la m e r , a c c e s s i b l e p e u de j o u r s p a r a n à la d r a g u e , de n e p a s p e r m e t t r e de m a i n t e n i r u n e p a s s e d e p l u s d e 7 in d e p r o f o n d e u r , d e l a i s s e r le p o r t s o u s l a c r a i n t e d ' u n e o b s t r u c t i o n
t o t a l e e n c a s de f o r t e s t e m p ê t e s se s u i v a n t à i n t e r - v a l l e s r a p p r o c h é s ( o c c a s i o n n a n t d e n o m b r e u x a p p o r t s , p o u v a n t a t t e i n d r e 50.000 m3, e t e m p ê - c h a n t l a d r a g u e d e t r a v a i l l e r ) .
L a s o l u t i o n d e ces difficultés a é t é t r o u v é e e n e x é c u t a n t les d r a g a g e s à l ' e x t r é m i t é d e l e u r c h e m i n e m e n t n o r m a l a v a n t q u e l e u r z o n e d e d é p ô t s n ' a t t e i g n e le c h e n a l (fig. 5 ) . L ' e x é c u t i o n d ' u n e c h a m b r e d ' a p p o r t s a u n o r d de l a j e t é e s u d a p e r m i s :
— d e p r o c é d e r a u x d r a g a g e s avec u n e p o s s i b i - lité d ' e m m a g a s i n e m e n t de l ' o r d r e de 50.000 m3, é v i t a n t a i n s i t o u t e o b s t r u c t i o n d e l a p a s s e ;
— d ' e f f e c t u e r les d r a g a g e s d a n s u n e z o n e p l u s a b r i t é e q u e le c h e n a l d ' e n t r é e , p e r m e t t a n t a i n s i d e t r a v a i l l e r p l u s s o u v e n t ;
— e n d r a g u a n t c e t t e c h a m b r e d ' a p p o r t s à la c o t e — 1 2 , 0 0 m , d e c r é e r u n c o u r a n t de f o n d s q u i n o n s e u l e m e n t évite les d é p ô t s d a n s le c h e n a l , m a i s a p p r o f o n d i t le c h e n a l e t l ' é l a r g i t l o r s d e s v i o l e n t e s t e m p ê t e s . L ' a c t i o n e t l ' e m p l a c e m e n t de c e t t e z o n e d e d r a g a g e s d i t e « c h a m b r e d ' a p p o r t s » o n t é t é d é t e r m i n é s s u r m o d è l e ; m a i s les r é s u l t a t s d u m o d è l e é t a i e n t m o i n s p r o b a n t s q u e n e le f u r e n t les r é s u l t a t s d a n s le r é e l . L e m a t é r i a u d a n s le m o d è l e a v a i t , p o u r u n e h o u l e d o n n é e (à c a u s e d e l'effet d ' é c h e l l e ) , u n e d i s t a n c e de t r a n s p o r t s u p é r i e u r e à celle d u m a t é r i a u n a t u r e l . L e s g a l e t s , p e u s e n s i b l e s a u c o u r a n t de d é f e r l e m e n t , c o n t o u r n a i e n t e x a c t e m e n t la j e t é e s u d , e t se d é p o s a i e n t le l o n g d ' u n p é r i m è t r e en l'orme de c y c l o ï d e , c h e m i n a n t e x a c t e m e n t s u i v a n t les c o n t o u r s d e celle-ci. D a n s le m o d è l e , le m a t é r i a u é t a i t a m e n é r e l a t i v e m e n t p l u s loin d ' o ù u n effet m o i n s n e t de l ' a c t i o n d e la c h a m b r e d ' a p p o r t s .
Possibilité d'exécuter les dragages au sud de la jetée sud
C o n f o r m é m e n t à la t h é o r i e d e M . P E L N A H D - CONSIDÈRE, l ' é t u d e s u r m o d è l e a m o n t r é q u e l'on p o u v a i t s u p p r i m e r le t r a n s p o r t l i t t o r a l a u d r o i t d e la j e t é e s u d , en d r a g u a n t les m a t é r i a u x à l ' a m o n t de cet e n d r o i t p a r r a p p o r t a u t r a n s p o r t . L ' e x p é r i e n c e a p r o u v é q u ' i l suffisait de d r a g u e r a u - d e s s u s d e la c o t e 0 p o u r s u p p r i m e r c o m p l è - t e m e n t le t r a n s p o r t en d e n t s de scie et le t r a n s -
666 LA H O U I L L E B L A N C H E N° SPÉCIAL B/1955
p o r t o c c a s i o n n é p a r le c o u r a n t d e h o u l e d û a u d é f e r l e m e n t .
L'effet d ' é c h e l l e p e u t p e u t - ê t r e c h a n g e r c e r - t a i n s r é s u l t a t s n u m é r i q u e s , m a i s n e d o i t p a s i n f i r m e r ce p r i n c i p e . Cette m é t h o d e , si elle e s t a p p l i q u é e p a r la s u i t e , p e r m e t t r a d ' a s s u r e r u n e
U n p r o l o n g e m e n t de 20 m d e c e t t e a n c i e n n e j e t é e a é t é t e r m i n é en 1954, a t t e i g n a n t a l o r s les f o n d s d e 2,50 m . A la s u i t e d e l a p é r i o d e d e t e m - p ê t e fin 1 9 5 4 - d é b u t 1955, ce p r o l o n g e m e n t de j e t é e a j o u é e f f i c a c e m e n t s o n r ô l e d ' a r r ê t d u t r a n s p o r t solide, e m m a g a s i n a n t e n v i r o n 40.000
E s s a i s u r m o d è l e . R e l i e f d e l a p l a g e à l a f i n d ' u n e s s a i d e d r a g a g e .
c a p a c i t é d ' e i n m a g a s i n e m e n t t r è s s u p é r i e u r e a u v o l u m e t r a n s p o r t a b l e d a n s u n e s a i s o n d e t e m - p ê t e s , d'effectuer les d r a g a g e s a v e c d e s e n g i n s t e r r e s t r e s , et de d i m i n u e r les f r a i s d ' e n t r e t i e n d e la j e t é e s u d e n e n s u p p r i m a n t le b o m b a r d e m e n t p a r les g a l e t s (fig. 6 ) .
Arrêt du cheminement littoral par prolongement de. la jetée suri
U n a u t r e m o d e d ' e i n m a g a s i n e m e n t d e s m a t é - r i a u x c o n s i s t e à a r r ê t e r t o u t c h e m i n e m e n t l i t t o - r a l en p r o l o n g e a n t la j e t é e s u d ( t r a v a i l l a n t a l o r s e n é p i ) , les d é p ô t s d e m a t é r i a u x s ' e f f e c t u a n t a u s u d de celle-ci. I l suffit q u e la j e t é e a t t e i g n e les p r o f o n d e u r s de l ' o r d r e de — 8,00 m , p o u r a r r ê - t e r t o t a l e m e n t le t r a n s p o r t e n d e n t s de scie ou le t r a n s p o r t r é s u l t a n t d e l ' a c t i o n d e s c o u r a n t s d e f o n d s .
E n 1953, il n e r e s t a i t d e l ' a n c i e n n e j e t é e s u d q u e l ' e n r a c i n e m e n t , l a p l a g e s ' é t a n t a l i g n é e s u r ces v e s t i g e s d e j e t é e , la c o t e 0 se s i t u a n t a u p i e d m ê m e d e la j e t é e .
m è t r e s c u b e s d e m a t é r i a u x , les a p p o r t s à l ' i n t é - r i e u r de l ' a v a n t - p o r t é t a n t l i m i t é s à m o i n s d e 10.000 m3. P a r c o n t r e , l a p r o f o n d e u r à l ' e x t r é - m i t é d u p r o l o n g e m e n t n ' e s t p l u s , à l ' h e u r e a c t u e l l e , q u e d e 1 m .
L ' é t u d e q u a n t i t a t i v e d e l ' e m m a g a s i n e m e n t p o s s i b l e p a r p r o l o n g e m e n t d e 70,90 et 110 m d e j e t é e a é t é effectuée s u r m o d è l e r é d u i t . M a i s les chiffres o b t e n u s s o n t a s s e z p e u p r é c i s , les p h é - n o m è n e s é t a n t t r è s s e n s i b l e s a u x f a c t e u r s a l é a - t o i r e s p r o p r e s a u m o d è l e .
L e m o d è l e r é d u i t d e la P o i n t e d e s G a l e t s e t l ' e x p é r i e n c e d e c e s d e r n i è r e s a n n é e s o n t a p p o r t é é g a l e m e n t d ' a u t r e s r é s u l t a t s e n ce q u i c o n c e r n e e n p a r t i c u l i e r les m o u v e m e n t s d e r e s s a c d a n s le p o r t , e t la t e n u e d e s j e t é e s c o n s t r u i t e s s u r le t e r r a i n a f f o u i l l a b l e ; m a i s c e s r é s u l t a t s s o r t e n t d u c a d r e de cet e x p o s é .
P a r c o n t r e , et ce r é s u l t a t n o u s s e m b l e e s s e n - tiel, le m o d è l e r é d u i t n o u s a p r o u v é q u e la c o n n a i s s a n c e d e s lois r é g i s s a n t les t r a n s p o r t s l i t t o r a u x de m a t é r i a u x et e n p a r t i c u l i e r d e s lois d e s i m i l i t u d e e s t e n c o r e a s s e z i m p r é c i s e .
N° SPÉCIAL B/1955 L A H O U I L L E B L A N C H E C67
I V . — D é f i n i t i o n d ' u n p r o g r a m m e d ' é t u d e s g é n é r a l e s
L e s é t u d e s s u r m o d è l e r é d u i t , et les c o n s t a t a - t i o n s r e l a t i v e s a u x p l a g e s d e l a R é u n i o n , o n t m o n t r é l ' i n t é r ê t q u ' i l p e u t y a v o i r à é t e n d r e à u n d o m a i n e d e g r a n u l o m é t r i e p l u s l a r g e l ' é t u d e s y s t é m a t i q u e d e s c ô t e s . E l l e s o n t m o n t r é c o m - b i e n , p o u r les m a t é r i a u x l o u r d s , l ' e m p l a c e m e n t j u d i c i e u x d e s f o s s e s d e d r a g a g e s p o u v a i t p e r - m e t t r e d e r é d u i r e les f r a i s d e ces d r a g a g e s , et d ' é v i t e r l ' e n g r a v e m e n t d e p o i n t s n é v r a l g i q u e s t e l s q u e les p a s s e s d ' e n t r é e . E l l e n o u s o n t é g a l e - m e n t m o n t r é q u ' u n p r o c e s s u s d e c o n s t r u c t i o n d ' o u v r a g e s a d m e t t a n t l e s a f f o u i l l c m e n t s p o u v a i t ê t r e v i a b l e e t p e r m e t t r e l a c o n s t r u c t i o n d ' o u v r a g e s é c o n o m i q u e s e t s t a b l e s . C o n f o r m é - m e n t a u x c o n c e p t i o n s a c t u e l l e s , le m o d è l e r é d u i t a c o n d a m n é l'idée de. c o n s t r u c t i o n d ' u n e j e t é e à p a r o i v e r t i c a l e p a r d e s f o n d s i n s u f f i s a n t s et s u r d u m a t é r i a u affouillable.
M a i s les difficultés d e l ' é t u d e n o u s o n t a m e n é s à s o u h a i t e r q u e d e s é t u d e s s y s t é m a t i q u e s à l ' é c h e l l e d u l a b o r a t o i r e v i e n n e n t a i d e r l ' i n g é - n i e u r l o r s d e l ' é t u d e d u p h é n o m è n e n a t u r e l e n l u i offrant d e s b a s e s d e d é p a r t p r é c i s e s , et e n l u i p e r m e t t a n t d ' a p p r o c h e r d e f a ç o n p l u s s a t i s - f a i s a n t e c e s p r o b l è m e s à l ' a i d e d u m o d è l e r é d u i t .
P a r m i c e s é t u d e s s y s t é m a t i q u e s , n o u s e n c i t e - r o n s q u e l q u e s - u n e s d e f a ç o n p l u s p r é c i s e .
Il e s t i m p o r t a n t d e c o n n a î t r e la v a r i a t i o n d e s q u a n t i t é s t r a n s p o r t é e s p e n d a n t l ' u n i t é d e t e m p s ou p u i s s a n c e d e t r a n s p o r t d e l a h o u l e e n f o n c t i o n d e l ' a n g l e <x0 e n t r e l a p l a g e e t l a d i r e c t i o n d e l a h o u l e a u l a r g e . Cette q u a n t i t é d é p e n d d e la g r a - n u l o m é t r i e d e s m a t é r i a u x , d u p o i d s et d e l a f o r m e d e s g r a i n s , d e l e u r d e n s i t é , d e l ' é n e r g i e de l a h o u l e , e t c . . T o u t e s c h o s e s é g a l e s p a r a i l - l e u r s , d i f f é r e n t e s f o r m e s d e c o u r b e s Q (a,0) ( v a r i a - t i o n d e Q e n f o n c t i o n d e a0) o n t é t é p r o p o s é e s .
E n 1 9 3 7 , M U N C H - P E T E R S E N p r o p o s a i t u n e c o u r b e d e l a f o r m e c i - j o i n t e (fig. 7 ) , a l o r s q u e d ' a u t r e s a u t e u r s (M. l ' I n g é n i e u r e n chef P E L N A R D e n t r e a u t r e s ) p r o p o s a i e n t u n e c o u r b e se r a p p r o - c h a n t d e l a c o u r b e Q = k s i n 2 a0. Cette d e r n i è r e c o u r b e n e p e u t ê t r e v a l a b l e q u e si l ' o n c o n s i d è r e l ' a n g l e d e l a v a g u e a u d é f e r l e m e n t a v e c la côte at e t n o n l ' a n g l e d e la v a g u e a u l a r g e a0. P o u r u n e c ô t e à l i g n e d e n i v e a u p a r a l l è l e o n p e u t a d m e t t r e la r e l a t i o n d e S U N N :
s i n _ C, L s i n <x0 C0 L0
o u e n f o n c t i o n d e h0 h a u t e u r a u d é f e r l e m e n t : s i n et! _ tjJ2 it hn
s i n a0 | L
C e t t e c o r r e c t i o n é t a n t p r i s e e n c o m p t e , il i m - p o r t e d e r e m a r q u e r q u e la c o u r b e d e M U N C H - P E T E R S E N d o n n e u n e i n f l u e n c e p r é p o n d é r a n t e a u t r a n s p o r t p a r c o u r a n t d e h o u l e . Cette c o u r b e e s t d o n c p a r t i c u l i è r e m e n t v a l a b l e p o u r les s a b l e s . A u c o n t r a i r e , u n e c o u r b e de l a f o r m e k s i n 2 a0, n é g l i g e t o t a l e m e n t l'effet d u c o u r a n t d e h o u l e .
Houle incidente
A digue
FIG. 71
E x p é r i e n c e f o n d a m e n t a l e p e r m e t t a n t d e d é t e r m i n e r l a l o i d e v a r i a t i o n d u d é b i t q d e m a t é r i a u x t r a n s p o r t é s p a r l a h o u l e , e n f o n c t i o n d e l ' a n g l e d ' i n c i d e n c e a ( c o u r b e d e
M. PELNAnD-CONSIDÈHE).
0,5
" 0" 10" 20" 30° 40" 50" 60° 70" 90"
FIG. 72
R e l a t i o n s e n t r e s i n ao e t s i n ch p o u r d f f é r e n t e s c é l é r i t é s ( c o u r b e s d e P e r B r u u n ) .
ya sin a„
FIG. 7 3
Relations entre le débit solide de transport littoral et ao.
008 LA H O U I L L E B L A N C H E N " SPÉCIAL B/1955
S i g n a l o n s d o n c la m i s e e n é q u a t i o n p r o p o s é e p a r P e r B R U U N p o u r la v a l e u r :
( Q / Q O = a s i n a0.fo s i n 2 a0 ( * )
q u i p e u t p e r m e t t r e , e n f i x a n t l a v a l e u r d e s p a r a - m è t r e s a et b, d e s i t u e r e n t r e les v a l e u r s e x t r ê - m e s 45° e t 9 0 ° , l a v a l e u r d e a0 c o r r e s p o n d a n t a u t r a n s p o r t m a x i m u m Q'. Il s e r a i t p a r t i c u l i è r e m e n t i n t é r e s s a n t d ' é t u d i e r la v a r i a t i o n d e s p a r a m è t r e s a et b e n f o n c t i o n d e s d i f f é r e n t s f a c t e u r s q u i i n - f l u e n t s u r le t r a n s p o r t .
A la l u m i è r e d e ces é t u d e s , p o u r r a i t ê t r e p r é - cisée l ' i n f l u e n c e q u ' o n t , s u r l a p u i s s a n c e d e t r a n s - p o r t , les f a c t e u r s a l é a t o i r e s , c ' e s t - à - d i r e d a n s la n a t u r e l ' o r i e n t a t i o n v a r i a b l e d e l a h o u l e , et l ' é t e n - d u e d e la g r a n u l o m é t r i e , e t s u r le m o d è l e t o u t e s les e r r e u r s i n h é r e n t e s a u m o d è l e . O n p o u r r a i t é g a l e m e n t p r é c i s e r q u e l l e s s o n t les t o l é r a n c e s q u e l ' o n p e u t se d o n n e r p o u r les é t u d e s e n m o - d è l e r é d u i t .
L a d é t e r m i n a t i o n d e s s e u i l s e t v a l e u r s c r i t i - q u e s d e s d é b u t s d ' e n t r a î n e m e n t , d e la g r o s s e u r l i m i t e d e s m a t é r i a u x e n t r a î n é s p a r u n e h o u l e d o n n é e , les p u i s s a n c e s d e t r a n s p o r t m a x i m u m , t a n t d a n s la n a t u r e q u e s u r le r é e l , s o n t e x t r ê m e - m e n t i m p o r t a n t e s . Ë n p a r t i c u l i e r les lois d e si- m i l i t u d e , d u t r a n s p o r t m a x i m u m , n e s o n t s a n s d o u t e p a s celles d e s v a l e u r s c r i t i q u e s e t il p e u t y a v o i r l à s u j e t à d é b o i r e s l o r s d e l ' e x p l o i t a t i o n d ' u n m o d è l e r é d u i t .
L ' é t u d e s y s t é m a t i q u e d e s f o r c e s d ' a r r a c h e m e n t d u e s à la h o u l e , é t u d e q u i d e v r a i t d ' a i l l e u r s ê t r e liée à celle d e l ' é t u d e de l ' a m o r t i s s e m e n t d e la h o u l e s u r le f o n d , d e v r a i t p e r m e t t r e d e p r é c i s e r ces q u e s t i o n s et e n p a r t i c u l i e r les lois d e s i m i - l i t u d e .
P o u r o b t e n i r u n e s i m i l i t u d e c o n v e n a b l e e n t r e le réel et le m o d è l e d a n s d e s p r o b l è m e s d e t r a n s - p o r t solide, il i m p o r t e q u e le r a p p o r t d e s f o r c e s a g i s s a n t s u r les m a t é r i a u x s o i t le m ê m e e n n a - t u r e e t s u r le m o d è l e .
L e s f o r c e s e s s e n t i e l l e s à p r e n d r e e n c o m p t e , lors d e l ' é t u d e d u m o u v e m e n t d ' u n m a t é r i a u , s o n t :
— L a p e s a n t e u r : p r o p o r t i o n n e l l e à g (on — 1 ) D3, q u i a g i t et se t r o u v e m o d i f i é e d a n s d e u x c a s : d a n s la t e n d a n c e à la d é c a n t a t i o n (influence d e la v i s c o s i t é s u r la v i t e s s e d e c h u t e e t p e u t - ê t r e i n f l u e n c e s p h y s i c o - c h i - m i q u e s : v a r i a t i o n d e t e m p é r a t u r e o u d e s a l i n i t é , p o u r les m a t é r i a u x e n s u s p e n - s i o n ) et d a n s la r é s i s t a n c e à l ' a r r a c h e m e n t ( q u e l'on p e u t i n t r o d u i r e p a r u n coefficient d e g r a n u l o m é t r i e et d ' e n c h e v ê t r e m e n t ) ;
— L a f o r c e d ' a r r a c h e m e n t a g i s s a n t s u r le m a t é - r i a u p e u t s ' é c r i r e :
F„ = 7c T D2
T é t a n t l ' a c t i o n d e l a h o u l e s u r le f o n d p a r u n i t é d e s u r f a c e .
D ' a p r è s M. M I C H E (Propriétés des trains d'on- des océaniques), l ' a m o r t i s s e m e n t d ' u n e h o u l e s u r le f o n d , p h é n o m è n e lié à s a r é c i p r o q u e , l a f o r c e d ' a r r a c h e m e n t d e l a h o u l e s u r les m a t é r i a u x c o n s t i t u t i f s d u f o n d (*) e s t d o n n é p a r u n e loi d e la f o r m e k u'\ n é t a n t u n e x p o s a n t c o m p r i s e n t r e 1 e t 2, d o n t l a v a l e u r l a p l u s a c c e p t a b l e s e m b l e ê t r e 1,75 ( f o r m u l e d e B L A S I U S ) . M a i s a p r è s a n a - lyse d u p h é n o m è n e o s c i l l a t o i r e , M. M I C H E a d m e t u n e s i m i l i t u d e d e l a f o r m e k W+1 p o u r l ' a c t i o n m o y e n n e .
— L a f o r c e d ' e n t r a î n e m e n t d u m a t é r i a u d a n s les c o u r a n t s , e n p a r t i c u l i e r d a n s le c o u r a n t d e h o u l e d û a u d é f e r l e m e n t (liée d ' a i l l e u r s a u x r é a c t i o n s d e s i l l a g e d e s g r a i n s ) :
F0 = 7c V « D2
L a c o m p l e x i t é d u s y s t è m e d e f o r c e r e n d d o n c p a r t i c u l i è r e m e n t d é l i c a t e l ' é t u d e d u p r o b l è m e d u t r a n s p o r t s o l i d e p a r l ' a c t i o n d e s h o u l e s , p r o b l è m e d é j à f o r t c o m p l i q u é p o u r le c h a r r i a g e e n r i v i è r e . C e r t a i n s a u t e u r s o n t e s s a y é d ' i n t r o d u i r e l a p r o - p o r t i o n n a l i t é a u f a c t e u r V3/ ( ? — o0), p r o p o r t i o n - n a l i t é à T3/2/ (P — p0) o b t e n u e p a r MEYER P E T E R p o u r le c h a r r i a g e e n r i v i è r e . Ces r e c h e r c h e s o n t le m é r i t e d ' i n t r o d u i r e l ' i n f l u e n c e d e s c o u r a n t s d e h o u l e e t d e s f o r c e s d ' a r r a c h e m e n t , m a i s ceci d ' u n e f a ç o n g l o b a l e à p a r t i r d e l ' e x p é r i m e n t a t i o n e n c o u r a n t u n i f o r m e , a l o r s q u e d a n s le c a s q u i n o u s i n t é r e s s e l a f o r c e d ' a r r a c h e m e n t e s t e s s e n t i e l l e - m e n t o s c i l l a t o i r e , et les c o u r a n t s d e t r a n s p o r t q u a s i i n d é p e n d a n t s d e s p h é n o m è n e s p r o d u i s a n t l ' a r r a c h e m e n t . S u i v a n t les d o m a i n e s d e g r a n u - l o m é t r i e e t d e d e n s i t é où l ' o n p e u t se t r o u v e r , il s e r a d o n c n é c e s s a i r e d e c h o i s i r les a c t i o n s p r é - p o n d é r a n t e s e t d e vérifier q u ' à l ' é c h e l l e d u m o - lèle, ces m ê m e s a c t i o n s r e s t e n t p r é p o n d é r a n t e s . (Le c r i t è r e d e la f o r m e d e s p l a g e s p o u r r a i t ê t r e utilisé.)
D e t o u t e f a ç o n , le m a t é r i a u c h o i s i o b é i r a à u n e loi d e d é b i t q u i l u i s e r a p r o p r e et q u e , d a n s le c a d r e d e s c o n n a i s s a n c e s a c t u e l l e s , s e u l e l ' e x p é - r i m e n t a t i o n p e r m e t t r a d e fixer.
L e s v a r i a t i o n s d e ces f o r c e s d a n s la z o n e du d é f e r l e m e n t p r é s e n t e n t u n i n t é r ê t d e p r e m i e r o r - d r e . P o u r a p p r o f o n d i r n o t r e c o n n a i s s a n c e g é n é - r a l e d e l ' a c t i o n d e l a h o u l e , il r e s t e e n c o r e à effectuer d e s m e s u r e s d e c o u r a n t s d e h o u l e d u s a u d é f e r l e m e n t t a n t d a n s la n a t u r e q u e s u r m o - dèle, l ' é t u d e d e s lois d e s i m i l i t u d e d e ce p h é - n o m è n e et la r e c h e r c h e d e s v a l e u r s c r i t i q u e s .
Si l ' é t u d e d e l ' a c t i o n d e s é p i s ou d e s o u v r a g e s s u r les p l a g e s s o u m i s a u t r a n s p o r t l i t t o r a l e s t
(*) Q ' é t a n t l e t r a n s p o r t m a x i m u m p o s s i b l e . (*) T o u t a u m o i n s p o u r l e s v a l e u r s c r i t i q u e s .
N° SPÉCIAL B/1955 LA H O U I L L E B L A N C H E 069
d é j à f o r t e n g a g é e p a r les t r a v a u x a n c i e n s , il s e - r a i t u t i l e d e l a c o m p l é t e r p a r l a d é t e r m i n a t i o n d e s c a p a c i t é s d ' e i n m a g a s i n e m e n t d e ces o u v r a - ges, d e la f a c i l i t é d ' é r o s i o n à l ' a v a l d e s o u v r a g e s , d e l a r a p i d i t é d u r é t a b l i s s e m e n t d u t r a n s p o r t p r i - m i t i f a u d r o i t d e l ' o u v r a g e , a u t r e m e n t d i t t r a n s - f o r m e r n o t r e c o n n a i s s a n c e q u a l i t a t i v e d u p r o - b l è m e e n u n e c o n n a i s s a n c e q u a n t i t a t i v e .
L ' é t u d e p r é c i s e d e s v a l e u r s c r i t i q u e s à p a r t i r d e s q u e l l e s se p r o d u i s e n t les t r a n s p o r t s e t l e u r s lois de s i m i l i t u d e s e m b l e ê t r e d ' u n e i m p o r t a n c e
c a p i t a l e . C'est u n d e s m é r i t e s d u m é m o i r e d e GILBERT d ' a v o i r i n t r o d u i t ces v a l e u r s c r i t i q u e s d a n s les é t u d e s d u c h a r r i a g e fluvial. L a d é t e r m i - n a t i o n de l a p u i s s a n c e de t r a n s p o r t d e la h o u l e r e p r o d u i t e e n l a b o r a t o i r e e s t u n d e s p a r a m è t r e s s u r l e s q u e l s o n p e u t j o u e r p o u r o b t e n i r la s i m i - l i t u d e d e s v a l e u r s c r i t i q u e s .
N o u s s o u h a i t o n s q u e les é t u d e s e n c o u r s d a n s les d i v e r s l a b o r a t o i r e s et m ê m e d e s s é r i e s d ' é t u - d e s s y s t é m a t i q u e s a p p o r t e n t à l ' i n g é n i e u r u n e c o n n a i s s a n c e p l u s p r é c i s e d e ces p r o b l è m e s .
B I B L I O G R A P H I E
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D I S C U S S I O N Président : M. LAVAL.
M. RIVIÈRE s e d é c l a r e t r è s i n t é r e s s s é p a r c e t t e c o m m u - n i c a t i o n e t r e m a r q u e q u e , l e s g a l e t s b a s a l t i q u e s s e d é m o l i s s a n t t r è s r a p i d e m e n t , t o u t p r o c é d é p o u r l e s é c a r t e r nei p e u t q u e f r e i n e r l e u r a r r i v é e a u p o r t .
M . PELNARD-GONSIDÈRE r a p p e l l e q u ' e n 1 8 7 5 , l o r s d e l a c o n s t r u c t i o n d u p o r t , o n n ' a r é u s s i à a r r ê t e r l e s g a l e t s q u e t e m p o r a i r e m e n t , c a r i l s o n t d é b o r d é l e m u s o i r d e l a j e t é e S u d a u b o u t d e 3 a n s . O r , l a s o l u t i o n e n v i s a g é e p a r M. LHERMITTE e s t a n a l o g u e à c e l l e a d o p t é e , e n 1875 ( a v e c c e p e n d a n t u n e j e t é e S u d p l u s l o n g u e d e 50 % ) ce q u i n ' a p a s d o n n é s a t i s f a c t i o n .
M. RIVIÈIUÎ n ' e s t p a s t o u t à f a i t d e l ' a v i s d e s a u t e u r s , a u p o i n t d e v u e d e l ' i m p o r t a n c e r e l a t i v e d e s c o u r a n t s d e d e n s i t é : s u r l e s p l a g e s d e la M é d i t e r r a n é e p a r m e r c a l m e , c o m p o r t a n t d e s g a l e t s s u r u n e a s s e z g r a n d e
d é n i v e l l a t i o n , s e u l s l e s s é d i m e n t s s a b l e u x sont, t r a n s - p o r t é s p a r l e d é f e r l e m e n t , e n b a n d e s a s s e z é t r o i t e s ( d e n t s d e s c i e ) .
M. LHERMITTE s o u l i g n e l ' i m p o r t a n c e d e l a f o r m a t i o n d e s flèches a v e c u n a n g l e d e 25° q u ' i l a o b s e r v é e s u r s u r m o d è l e s r é d u i t s , m a i s j a m a i s s u r l e s c ô t e s r a i d e s d e l a R é u n i o n , e t q u i l ' a a m e n é à p e n s e r q u e , s u r l e m o d è l e , o n a v a i t a f f a i r e à u n t r a n s p o r t p a r c o u r a n t l i t t o r a l .
M . PELNARD e s t i m e , c o n t r a i r e m e n t à l ' o p i n i o n é m i s e p a r M. LHERMITTE, q u e l e s f l è c h e s se f o r m e n t q u a n d il y a d e s g a l e t s a u s s i b i e n et m ê m e m i e u x q u ' a v e c d u s a b l e .
M . SCHIJF s i g n a l e l ' e x i s t e n c e d e flèches d e g r a v i e r e n A n g l e t e r r e .
