Modélisation hydro-sédimentaire tridimensionnelle de l’estuaire de la Loire – évaluation de modèles de turbulence verticale

Résumé En Fr

Three-dimensional hydro-sedimentary modelling of the Loire estuary. Vertical turbulence models assessment. Within the context of the Loire restoration program downstream of Nantes, the “ GIP Loire Estuaire" appointed SOGREAH to develop and operate a three-dimensional hydro-sedimentary model of the estuary. This overall model, built with the assistance of the TELEMAC-3D modelling system developed by EDF-R& D, has been improved from the following standpoints : allowance made for areas flooded by the incoming tide between Nantes and the sea, refinement of the vertical meshing construction strategy, enhancement of friction charts taking into account the presence or absence of fluid mud on the river bed, improvement of the vertical turbulence model in order to obtain a better representation of haline and turbidity stratifications, improved parameter definition for all mud erosion, deposition and consolidation laws. These latest improvements are described in this article with, in particular, more details being given of tests carried out on different vertical turbulence models which play a crucial role in the simulation of the haline and turbidity stratifications observed in the estuary. The model results will be compared with those obtained from the largescale measurement campaigns that have been initiated by the “ GIP Loire Estuaire”, and notably the continuous measurement network set up and operated since January 2008.

Dans le cadre du programme de restauration de la Loire en aval de Nantes, le Groupement d’intérêt Public Loire estuaire a confié à SOGREAH le développement et l’exploitation d’un modèle hydro-sédimentaire tridimensionnel de l’estuaire. Ce modèle d’ensemble, construit à l’aide du système de modélisation TELEMAC-3D développé par EDF-R&D, a été amélioré sur les points suivants : prise en compte des zones submersibles par la marée entre Nantes et la mer, raffinement de la stratégie de construction du maillage vertical, amélioration des cartes de frottement prenant en compte la présence ou non de crème de vase sur les fonds, amélioration du modèle de turbulence verticale pour mieux représenter les stratifications halines et turbides, améliorations du paramétrage de l’ensemble des lois d’érosion, de dépôt et de consolidation des vases. Ces nouveautés sont décrites ici en détaillant plus particulièrement les tests effectués sur différents modèles de turbulence verticale qui jouent un rôle crucial dans la simulation des stratifications haline et turbide observées dans l’estuaire. Le modèle sera confronté à d’importantes campagnes de mesures qui ont étés engagés par le GIP Loire estuaire, avec notamment le réseau de mesure en continu en place depuis janvier 2008.