Impact de solutions douces sur l'hydrodynamisme littoral : approche quantitative de la dissipation des vagues

Les solutions traditionnelles de protection du littoral, comme les digues et les épis, sont aujourd'hui reconnues pour avoir un impact négatif sur l'environnement. Face à cette constatation, les solutions douces ont émergé avec l'ambition d'intégrer l'aspect environnemental dans leur conception. Les solutions douces désignent entre autres les solutions hybrides (qui allient structures traditionnelles et naturelles), les habitats naturels (coraux, herbiers, mangroves) ou encore les solutions dites biomimétiques. La conception et le déploiement de ces solutions reposent sur la compréhension fine de leur contrôle sur l'hydrodynamisme local. L'objectif de cette thèse est d'étudier l'impact de différentes solutions douces sur la dissipation de la hauteur de la houle et de proposer un nouveau formalisme qui améliore la représentation d'une structure flexible, complexe, dans les modèles actuels.Historiquement, la théorie de la dissipation des vagues sur solution douce suppose que la structure peut être approximée par un cylindre rigide, même si elle est flexible. Bien que des méthodes plus récentes tentent de représenter le mouvement d'une seule structure flexible, il n'existe pas de formalisme universel qui lie ce mouvement à la dissipation. L'application de la théorie de la dissipation nécessite de connaître la valeur du coefficient de traînée. Le coefficient de traînée est, à ce jour, le seul paramètre à être entièrement déterminé sous forme de loi à l'aide de données expérimentales. Les lois empiriques obtenues sont ensuite intégrées dans des modèles numériques.Trois déploiements in-situ ont été réalisés sur différentes solutions douces pour améliorer la compréhension des mécanismes de dissipation. Les résultats montrent que les trois solutions étudiées dissipent toutes la hauteur de la houle en fonction de la fréquence. Les ondes courtes ont tendance à être plus facilement dissipées, tandis que les ondes longues peuvent gagner de l'énergie. Les mesures expérimentales permettent de générer des lois empiriques du coefficient de traînée. Ces nouvelles lois, intégrées dans la théorie de la dissipation, permettent d'évaluer convenablement la dissipation moyenne de la hauteur de la houle. Toutefois, en conditions réelles, la diversité des forçages météo-marins augmentent l'étalement des valeurs du coefficient de traînée que les lois empiriques peinent à représenter.La représentation des solutions de protection douces dans les modèles numériques est essentielle pour améliorer leur conception. Les lois du coefficient de traînée définies expérimentalement sont essentielles à la mise en place d'un tel modèle. L'absence de variabilité du coefficient de traînée dans les lois empiriques ne permet pas d'obtenir des résultats robustes pour différents forçages. Deux nouvelles méthodes de calcul du coefficient de traînée sont alors proposées dans ce mémoire. La première propose de définir une loi empirique sur des intervalles de dissipation. La deuxième se base sur la balance des forces pour proposer une nouvelle formule du coefficient de traînée. Les méthodes sont testées et validées à partir des données mesurées et de la bibliographie. Bien que les résultats sont encourageants, des applications et des tests supplémentaires sont à ce jour nécessaires pour améliorer la robustesse de ces méthodes.