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Synergie de modélisations physique et numérique pour le développement d’atténuateurs de vagues d’un convoi fluvial / Synergy between physical and numerical modeling used for the development of ship waves attenuator

Le batillage résulte du déferlement des vagues générées par le passage d’une embarcation. Les effets qui en résultent sur le milieu aquatique sont l’érosion des berges et la destruction des habitats. Sur le canton de Genève, une grande partie des déchets ménagers est conduite à l’usine d’incinération par transport fluvial sur le Rhône. Le dispositif navigable, composé d’un pousseur fonctionnant au biocarburant et d’une barge pouvant contenir jusqu’à 170 tonnes de charge utile, génère des vagues qui altèrent les berges du Rhône en certains endroits. C’est pourquoi, une étude visant à développer des atténuateurs de vagues a été conduite en s’appuyant sur des mesures et observations in situ, sur la modélisation numérique 3D et sur la modélisation physique en bassin de carène. Le comportement du convoi a été analysé dans les conditions actuelles puis différentes solutions ont été testées et optimisées. L’analyse comparative des résultats numériques et physiques a fait apparaître des écarts significatifs liés en particulier au fait que la modélisation numérique considère le convoi comme un objet rigide. Le modèle physique s’est révélé plus consistant sur le développement du champ de vagues et sur la force de traînée. La complémentarité des approches numérique et physique a cependant confirmé son utilité dans la problématique traitée. Elle a contribué à l’interprétation réciproque des résultats pour l’évaluation de variantes. La solution retenue permett d’envisager une réduction de l’amplitude de la vague maximale de l’ordre de 23 à 41%, en fonction de la vitesse de navigation. ------------------------------------------------------- The waves generated by the passage of a boat break on the shore. The resulting effects on the aquatic ecosystem are the bank erosion and the habitat destruction. In Geneva, an important part of the domestic wastes is conveyed to the waste incineration plant by shipping on the Rhone River. The convoy, constituted of a tugboat and a barge, capable to carry 170 tons of waste, generate waves which deteriorate the banks of the river. Therefore, a study aiming to develop wave attenuator was conducted based on measurements and observations on field, on 3D numerical simulations and on physical modelling in a basin. The convoy behaviour was analysed in the actual conditions, then different solutions were tested and optimized. The comparative analysis of the physical and numerical results showed significant differences related to the fact that the convoy is considered as a fix object in the numerical simulation. The physical model is more consistent on the wave development and on the drag force. The complementarity of both approaches confirms however their utility for the study. They allow reciprocal interpretation of the results in order to evaluate variants. The final solution leads to a reduction of the maximum wave amplitude of 23 to 41% depending on the navigation speed.

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