La modelisation numerique bi et tri-dimensionnelle de la circulation generale en milieux estuairiens et cotiers : application a l'estuaire de la gironde

par Kim Dan Nguyen

Thèse de doctorat en Mécanique. Énergie

Sous la direction de Jean-Pierre Guiraud.

Soutenue en 1988

à Paris 6 .

mots clés

Résumé

Ce travail propose un schema 2-d implicite de quatrieme ordre pour traiter le probleme du transport de constituants conservatifs dans un milieu d'ecoulement de forte advection, ainsi que trois modeles numeriques de dimensions differentes: 2-d horizontal, 2-d vertical et 3-d utilises pour simuler la circulation generale dans les estuaires et les zones cotieres. Ces modeles ont ete appliques a l'estuaire de la gironde. Le schema 2-d implicite de quatrieme ordre a l'origine de la methode caracteristique combine d'une part une interpolation bi-cubique pour le terme d'advection et d'autre part, un calcul de differences finies a pas fractionnaire pour les termes de diffusion. Le modele 2-d vertical propose est le premier applique a un estuaire forme par plusieurs fleuves. Dans ce modele est introduit un parametre adimensionnel sur la verticale qui permet son application a un estuaire macrotidal sans generer l'instabilite numerique provoquee par la variation rapide de la profondeur de l'estuaire. Le modele implicite 2-d horizontal propose est base sur la methode a pas fractionnaire en termes et en directions. Les resultats des tests et de l'application a l'estuaire de la gironde du modele prouvent que ce modele est capable de donner une bonne simulation en prenant un pas de temps de calcul assez important. Un cas test sur la propagation des ondes de surface dont les gradients de surface sont simultanement importants sur les deux directions, realise montre que le modele conserve la nature isotrope de la propagation des ondes de surface dans un bassin homogene. En raison de la haute resolution de la maille de calcul appliquee a l'estuaire de la gironde, le modele reflete nettement l'effet de la topographie et de la morphologie sur les champs de vitesses calculees. Le modele 3-d est egalement base sur la methode a pas fractionnaire en deux modes. Dans ce modele, le mode externe est resolu par la meme techniq

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