Pièce
SJCF PRO HydroGC 011 Fonctionnement hydraulique RevC.pdf · 19 969 mots · du marché « Travaux d'aménagement de l'avant-port de Saint-Jean-Cap-Ferrat : rehausse de digue, habillage en bois du mur-abri,… », dossier de consultation officiel.
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 2
SOMMAIRE
1 OBJET ....................................................................................................................................................... 5
2 REFERENCES............................................................................................................................................. 6
3 RAPPEL SUR LES DONNEES NATURELLES MARITIMES............................................................................... 7
3.1 ETATS DE MER AU LARGE IMMEDIAT DU PORT ................................................................................................... 7
3.2 CHOIX DE HOULES DE PROJET REPRESENTATIVES ................................................................................................ 9
4 LE FONCTIONNEMENT HYDRAULIQUE DES OUVRAGES .......................................................................... 10
4.1 L’AMENAGEMENT DE L’AVANT-PORT ............................................................................................................ 10
4.2 LA METHODE DE DETERMINATION DES COEFFICIENTS DE REFLEXION .................................................................... 12
4.3 GENERALITES SUR LES CHAMBRES JARLAN ...................................................................................................... 12
4.4 L’EFFICACITE HYDRODYNAMIQUE DES OUVRAGES ............................................................................................ 14
4.4.1 Le quai d’avitaillement .................................................................................................................... 14
4.4.2 Le quai d’accueil .............................................................................................................................. 22
4.4.3 Le quai « retour » à l’arrière des nouveaux postes de l’avant-port ................................................. 29
4.4.4 Le caisson côté musoir sous la dalle du quai de l’avant-port .......................................................... 30
4.5 SYNTHESE DES CARACTERISTIQUES HYDRAULIQUES DES OUVRAGES AMORTISSEURS ................................................ 31
5 L’AGITATION RESIDUELLE DANS LE PORT ............................................................................................... 32
5.1 LES CRITERES ADMISSIBLES .......................................................................................................................... 32
5.2 LA MODELISATION NUMERIQUE DE L’AGITATION ............................................................................................. 33
5.3 LA CONFIGURATION EXISTANTE .................................................................................................................... 35
5.4 LA CONFIGURATION DE PROJET .................................................................................................................... 40
5.4.1 Les conditions aux limites ................................................................................................................ 40
5.4.2 Les champs d’agitation.................................................................................................................... 42
5.4.3 Les statistiques annuelles par zone ................................................................................................. 44
6 LE FRANCHISSEMENT DE LA DIGUE PRINCIPALE ..................................................................................... 49
6.1 LES CRITERES ADMISSIBLES .......................................................................................................................... 49
6.2 LES HOULES DE PROJET AU-PIED DE LA DIGUE.................................................................................................. 50
6.3 CALCUL DES DEBITS DE FRANCHISSEMENT D’APRES LES FORMULES DE L’EUROTOP .................................................. 54
6.3.1 Les franchissements en configuration existante ............................................................................. 54
6.3.2 Les franchissements en configuration de projet.............................................................................. 57
6.4 CALCUL PAR CANAL A HOULE NUMERIQUE...................................................................................................... 59
6.4.1 Méthode de calcul ........................................................................................................................... 59
6.4.2 Résultats .......................................................................................................................................... 62
6.5 CHOIX D’ORIENTATION QUANT AU PROLONGEMENT DU MUR DE PROTECTION ....................................................... 65
7 LES CAS DE CHARGE HYDRODYNAMIQUES ENVELOPPES........................................................................ 66
7.1 LA HOULE DE PROJET AU DROIT DES OUVRAGES ............................................................................................... 66
7.1.1 Le nouveau quai d’avitaillement ..................................................................................................... 66
7.1.2 Le nouveau quai d’accueil ............................................................................................................... 67
7.1.3 Le nouveau caisson « retour » ......................................................................................................... 68
7.1.4 Le caisson côté musoir sous la dalle du quai ................................................................................... 69
7.2 CAS DE CHARGE HYDRODYNAMIQUES ............................................................................................................ 70
7.2.1 Le quai d’avitaillement .................................................................................................................... 71
7.2.2 Le quai d’accueil .............................................................................................................................. 72
7.2.3 Le caisson retour ............................................................................................................................. 73
7.2.4 Le caisson côté musoir sous la dalle de quai ................................................................................... 74
8 SYNTHESE – CONCLUSION ...................................................................................................................... 75
9 ANNEXES ............................................................................................................................................... 76
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 3
9.1 LES EVENEMENTS MARQUANTS A L’APPROCHE DU PORT ................................................................................... 76
9.1.1 Point PC1 ......................................................................................................................................... 76
9.1.2 Point PC2 ......................................................................................................................................... 77
9.1.3 Point PC3 ......................................................................................................................................... 78
9.1.4 Point PC4 ......................................................................................................................................... 79
9.2 LES HOULES DE PROJET A L’APPROCHE DU PORT .............................................................................................. 80
9.2.1 Point PC1 ......................................................................................................................................... 80
9.2.2 Point PC2 ......................................................................................................................................... 81
9.2.3 Point PC3 ......................................................................................................................................... 82
9.2.4 Point PC4 ......................................................................................................................................... 83
9.3 LES HOULES DE PROJET REPRESENTATIVES DES ETATS DE MER ATTENDUS DEVANT LE PORT ....................................... 84
9.4 LES HAUTEURS DE HOULE INCIDENTES AU PIED DE LA DIGUE PRINCIPALE ............................................................... 87
9.5 LES CHAMPS D’AGITATION PORTUAIRE .......................................................................................................... 90
9.6 LES STATISTIQUES ANNUELLES DU NIVEAU D’AGITATION PORTUAIRE PAR ZONE ...................................................... 93
9.6.1 Repérage des zones dans le port ..................................................................................................... 93
9.6.2 Répartition statistique des périodes pics en zone 1 ........................................................................ 94
9.6.3 Statistiques des hauteurs dans la zone 1......................................................................................... 95
9.6.4 Statistiques des hauteurs dans la zone 2......................................................................................... 96
9.6.5 Statistiques des hauteurs dans la zone 3......................................................................................... 97
9.6.6 Statistiques des hauteurs dans la zone 4......................................................................................... 98
9.7 QUELQUES EXTRAITS DE CALCULS PAR BALAYAGE PARAMETRIQUE DU COEFFICIENT KR ............................................ 99
9.7.1 Quai d’avitaillement – Jarlan simple h=2.5m .................................................................................. 99
9.7.2 Quai d’avitaillement – Jarlan double h=2.0m................................................................................ 100
9.7.3 Quai d’accueil – côté avant-port ................................................................................................... 101
9.7.4 Quai d’accueil – extrémité ............................................................................................................. 102
9.7.5 Quai retour .................................................................................................................................... 103
9.7.6 Caisson côté musoir....................................................................................................................... 104
9.8 DESCRIPTION DU LOGICIEL WAVE2FOAM .................................................................................................... 105
9.9 ILLUSTRATION DES FRANCHISSEMENTS INDUITS PAR 2% DES VAGUES LES PLUS HAUTES ......................................... 106
9.9.1 Houle d’occurrence décennale à l’horizon 2025 ............................................................................ 106
9.9.2 Houle d’occurrence décennale à l’horizon 2060 ............................................................................ 107
9.9.3 Tempête de novembre 2011 .......................................................................................................... 108
9.9.4 Houle d’occurrence cinquantennale à l’horizon 2025 ................................................................... 109
9.9.5 Houle d’occurrence cinquantennale à l’horizon 2060 ................................................................... 110
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 4
1 OBJET
La Métropole Nice Côte d’Azur, Maitre d’Ouvrage, autorité portuaire et gestionnaire du port de
plaisance de Saint Jean Cap Ferrat, souhaite réaménager l’avant-port, en vue d’accroitre
l’attractivité du site et améliorer les capacités d’amortissement de l’agitation résiduelle dans
un secteur qui n’a pas été concerné par la remise à niveau globale du plan d’eau récemment
réalisée.
La Métropole a mandaté le groupement Pierre Louis Ing. Conseils (mandataire) – HydroGC –
Ginger – AAYP – Logik pour la mission de maîtrise d’œuvre d’aménagement de l’avant-port,
avec pour objectifs principaux :
la sécurisation de l’avant-port en diminuant les hauteurs de houle dans celui-ci ainsi
que le passage des vagues sur la digue du large ;
la modernisation du port en créant un véritable quai d’accueil d’une largeur doublée
permettant d’atténuer considérablement la houle résiduelle conséquente qui y parvient,
et qui accueillera un nouveau local pour des bureaux du port après transfert du quai
d’avitaillement ;
la préservation de l’environnement, tout en étant à la pointe de l’innovation par la
création de futurs emplacements dédiés à la désalinisation de l’eau de mer pour le
lavage des bateaux et à l’éventuel stockage de l’hydrogène ;
la création d’un nouveau quai côté digue dans l’avant-port.
Cette note a pour objectif d’analyser le comportement hydrodynamique des ouvrages
amortisseurs de houle. L’impact des nouveaux ouvrages est examiné sur l’ensemble du port
à l’aide d’un simulateur d’agitation portuaire. On évalue ensuite les risques de franchissement
sur l’ensemble de la digue principale. On définit enfin les cas de charge hydrodynamiques
enveloppes comme hypothèses de dimensionnement au stade avant-projet. Les cas de
charge détaillant l’ELS et l’ELU en phase PRO sont regroupés dans une note spécifique.
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 5
2 REFERENCES
[E.1] Analyse statistique des niveaux d’eau extrêmes, environnements maritime et estuarien,
CETMEF, avril 2013
[E.2] Analyse des surcotes extrêmes le long des côtes métropolitaines. CETMEF, avril 2013
[E.2b] Les niveaux marins extrêmes. Ports de Métropole. CEREMA, novembre 2018
[E.3] « Le guide des enrochements, l’utilisation des enrochements dans les ouvrages
hydrauliques » (version française du « rock manual »)
[E.4] EurOtop Manual. Wave overtopping of sea defences and related structures, assessment
manual. Environment Agency (UK), Expertise Netwerk Waterkeren (NL), Kuratorium für
Forschung im Küsteningenieurwesen, second edition 2016
[E.5] Coastal Engineering Manual, Part VI, Fundamental of design, Hans F. Burcharth and
Steven A. Hughes (DE).
[E.6] GIEC, changements climatiques, IPCC_AR6_WGI_Chapter_09_2021.pdf, septembre
2021, https://sealevel.nasa.gov/ipcc-ar6-sea-level-projection-tool.
[E.7] SHOM, références altimétriques maritimes. Ports de France Métropolitaine et d’Outre-
Mer. Cotes du zéro hydrographique et niveaux caractéristiques de la marée. Edition 2020
[E.8] Critères régissant les mouvements des navires amarrés dans les ports. Guide pratique.
Rapport du groupe de travail n°24. Supplément au bulletin n°89, 1995. Permanent
International Association of Navigation Congres.
[I.1] Saint Jean Cap Ferrat, aménagement de l’avant-port. Note sur les données naturelles.
Ref. AVP-PLIC-NOTE-10-A, 5/07/2024
[I.2] David LAJOIE, Jean BOUGIS, Julien DOLIDON : « Conception d’un atténuateur de houle
de type caisson à double parois poreuses, application dans le Vieux Port de Cannes »,
Journées GCGC, Dunkerque 2014.
[I.3] Paul MILESI, Olivier Kimmoun, David LAJOIE : Conception d’ouvrages côtiers verticaux
en enrochements, Journées GCGC, La Rochelle 2018, article ayant obtenu le prix « Pierre
Guevel » de la meilleure publication scientifique dans le domaine de l’hydrodynamique
[I.4] Paul MILESI : « Interactions between waves and new generations of breakwaters with
small footprint », Thèse de Doctorat, ANRT/CIFRE – HydroGC - Ecole Centrale de Marseille,
Juillet 2019.
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 6
3 RAPPEL SUR LES DONNEES NATURELLES MARITIMES
3.1 ETATS DE MER AU LARGE IMMEDIAT DU PORT
Les données naturelles maritimes ont été rassemblées et analysées dans une note spécifique
dédiée, jointe au dossier d’avant-projet [I.1]. Les états de mer de projet ont été définis en
combinant les probabilités conjointes entre les hauteurs de houle de tempête et les niveaux
d’eau concomitants. On distingue de cette façon les couples de paramètres combinés [houle
forte, niveau d’eau modéré] et [houle modérée, niveau d’eau élevé] que l’on peut
potentiellement observer au large immédiat de la passe du port (point PC1, vers -8m NGF).
L’analyse a été complétée ici sur les points témoins situés en dehors de la zone de
déferlement, à la même cote bathymétrique, soit -8m NGF, depuis le musoir de la digue
principale jusqu’au droit de son enracinement (points PC2 à PC4, Cf. figure ci-dessous).
Position de points témoins pour calcul des états de mer au large immédiat du port
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 7
Les caractéristiques des états de mer extrapolés sur l’ensemble des points PC1 à PC4 sont
rassemblées dans les tableaux ci-après pour les deux combinaisons [houle forte, niveau d’eau
modéré] et [houle modérée, niveau d’eau élevé]. La liste des états de mer marquants et les
courbes d’extrapolation associées sont détaillées en annexe.
Etats de mer de projet, secteur Est, houle forte et niveau d’eau modéré
Occurrence annuelle décennale cinquantennale Extrême ELU
Hauteur Hm0 au large 2.3m 3.1m 3.7m 4.5m
Période TP 7s 9s 10s 10s
Provenance au large N100°-N120° N100°-N120° N100°-N120° N100°-N120°
Hauteur Hm0 en PC1
1.9m 2.6m 3.0m 3.6m
(-8m NGF)
Hauteur Hm0 en PC2
1.8m 2.4m 2.9m 3.4m
(-8m NGF)
Hauteur Hm0 en PC3
1.5m 2.0m 2.4m 2.9m
(-8m NGF)
Hauteur Hm0 en PC4
1.3m 1.7m 2.0m 2.4m
(-8m NGF)
Provenance en PC1, PC2 N85°-N90° N85°-N90° N85°-N90° N85°-N90°
Provenance en PC3, PC4 N70°-N85° N70°-N85° N70°-N90° N70°-N90°
Niveau d’eau
0.40m NGF 0.53m NGF 0.58m NGF 0.61m NGF
horizon actuel
Niveau d’eau
0.62m NGF 0.75m NGF 0.80m NGF 0.83m NGF
horizon 2060 +0.22m
Niveau d’eau
0.86m NGF 1.00m NGF 1.04m NGF 1.07m NGF
horizon 2100 +0.46m
Etats de mer de projet, secteur Est, houle modérée et niveau d’eau élevé
Occurrence annuelle décennale cinquantennale Extrême ELU
Hauteur Hm0 au large 1.5m 2.0m 2.5m 2.6m
Période TP 6s 7s 8s 8s
Provenance au large N100°-N120° N100°-N120° N100°-N120° N100°-N120°
Hauteur Hm0 en PC1
1.3m 1.7m 2.0m 2.1m
(-8m NGF)
Hauteur Hm0 en PC2
1.3m 1.6m 1.9m 2.0m
(-8m NGF)
Hauteur Hm0 en PC3
1.1m 1.4m 1.6m 1.7m
(-8m NGF)
Hauteur Hm0 en PC4
0.9m 1.2m 1.3m 1.4m
(-8m NGF)
Provenance en PC1, PC2 N85°-N90° N85°-N90° N85°-N90° N85°-N90°
Provenance en PC3, PC4 N70°-N85° N70°-N85° N70°-N90° N70°-N90°
Niveau d’eau
0.56m NGF 0.68m NGF 0.76m NGF 0.86m NGF
horizon actuel
Niveau d’eau
0.78m NGF 0.90m NGF 0.98m NGF 1.08m NGF
horizon 2060 +0.22m
Niveau d’eau
1.02m NGF 1.14m NGF 1.22m NGF 1.32m NGF
horizon 2100 +0.46m
On montre logiquement que, sous l’effet de diffraction autour de la presqu’île du Cap Ferrat,
les zones proches de l’enracinement de la digue sont moins exposées que celles proches de
la passe et du musoir.
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 8
3.2 CHOIX DE HOULES DE PROJET REPRESENTATIVES
Les houles fortes parvenant jusqu’au port sont soulevées depuis un large secteur Est. Parmi
l’éventail de directions possibles au large, nous avons sélectionné un état de mer représentatif
de chaque occurrence, pour lequel la houle propagée, associée à un vent déjà observé au
cours des événements recensés, venait légèrement majorer la hauteur statistique attendue
sur l’ensemble des points témoins PC1 à PC4. Les courbes d’évolution des hauteurs H m0 au
large immédiat du port sont reportées en annexe. On fait part ci-dessous de la synthèse des
états de mer représentatifs au large, permettant de reproduire les états de mer attendus à
l’approche du port, ceci pour les deux combinaisons [houle forte, niveau d’eau modéré] et
[houle modérée, niveau d’eau élevé].
Houles caractéristiques au large, engendrant les états de mer attendus à l’approche de la digue,
hors zone de surf
Niveau d’eau concomitant,
Occurrence combinée Houle forte au large Vent d’accompagnement
horizon 2025
Annuelle Hs=2.3m, TP=7s, N115° V10min=14.2m/s, N52° 0.40m NGF
Décennale Hs=3.1m, TP=9s, N110° V10min=16.2m/s, N51° 0.53m NGF
Cinquantennale Hs=3.7m, TP=10s, N105° V10min=16.0m/s, N48° 0.58m NGF
Extrême ELU Hs=4.5m, TP=10s, N100° V10min=16.0m/s, N48° 0.61m NGF
Houles caractéristiques au large, engendrant les états de mer attendus à l’approche de la digue,
hors zone de surf
Niveau d’eau concomitant,
Occurrence combinée Houle modérée au large Vent d’accompagnement
horizon 2025
Annuelle Hs=1.5m, TP=6s, N115° V10min=14.2m/s, N52° 0.56m NGF
Décennale Hs=2.0m, TP=7s, N110° V10min=14.2m/s, N52° 0.68m NGF
Cinquantennale Hs=2.5m, TP=8s, N105° V10min=14.2m/s, N52° 0.76m NGF
Extrême ELU Hs=2.6m, TP=8s, N100° V10min=14.2m/s, N52° 0.86m NGF
Les caractéristiques détaillées des états de mer engendrés par les houles représentatives des
hauteurs HS élevées au niveau de la passe d’entrée du port sont les suivantes :
Houles caractéristiques au large et à l’approche de la passe, PC1 à -8.0m NGF
Occurrence Houle forte au Vent Houle à l’approche Niveau d’eau concomitant,
combinée large d’accompagnement de la passe -8m GF horizon 2025
Hs=2.3m, TP=7s, V10min=14.2m/s, Hs=1.9m, TP=7s,
Annuelle 0.40m NGF
N115° N52° N91°
Hs=3.1m, TP=9s, V10min=16.2m/s, Hs=2.6m, TP=9s,
Décennale 0.53m NGF
N110° N51° N89°
Hs=3.7m, V10min=16.0m/s, Hs=3.0m, TP=10s,
Cinquantennale 0.58m NGF
TP=10s, N105° N48° N88°
Hs=4.5m, V10min=16.0m/s, Hs=3.6m, TP=10s,
Extrême ELU 0.61m NGF
TP=10s, N100° N48° N87°
Nota : 𝐻 est la hauteur significative spectrale telle que 𝐻 = 4 𝑚 , 𝑚 étant la quantité d’énergie associée à
l’état de mer. Au large, et dans une moindre mesure hors zone de déferlement, 𝐻 est proche de la hauteur
significative 𝐻 ou 𝐻 / , égale à la moyenne des hauteurs crête à creux du 1/3 supérieur des vagues les plus hautes.
La plus grande vague du train de houle a une hauteur crête à creux 𝐻 de l’ordre de 1.8 à 2 fois 𝐻 .
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 9
4 LE FONCTIONNEMENT HYDRAULIQUE DES OUVRAGES
4.1 L’AMENAGEMENT DE L’AVANT-PORT
Les nouveaux ouvrages à aménager dans l’avant-port sont repérés sur le plan masse ci-
dessous, répondant aux besoins spécifiés dans le programme.
Caisson côté musoir
Quai retour
Plan d’ensemble de l’aménagement de l’avant-port
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 10
Il s’agit :
du quai d’avitaillement, qui est à prolonger par rapport à l’existant, en lieu et place des
blocs d’enrochements formant un petit talus amortisseur au droit de la cale de mise à
l’eau.
du quai d’accueil qui sera élargi et qui accueillera le nouveau bâtiment du bureau du
port ;
du quai retour derrière les postes du nouveau quai de l’avant-port. L’épi de retour actuel
sera déposé, au profit d’un nouvel ouvrage plus long et plus reculé vers le port ;
du nouveau caisson côté musoir, servant de pile de fondation à la dalle du quai de
l’avant-port. L’ouvrage sera perpendiculaire à la digue principale, barrant une partie de
l’énergie contournant le musoir.
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 11
4.2 LA METHODE DE DETERMINATION DES COEFFICIENTS DE REFLEXION
La détermination du comportement d’un ouvrage en réflexion et en transmission est réalisée
par calcul numérique via notre logiciel interne d’interaction houle-structure Diffra2D [I.3][I.4].
Ce dernier se base sur la méthode de résolution par sources et doublets de Rankine en théorie
potentielle pour une houle régulière de hauteur et période données, après avoir modélisé et
maillé la géométrie en 2D de l’ouvrage et de la bathymétrie au pied. Le modèle intègre les
effets non linéaires de pertes de charge à travers les parois poreuses ou les milieux poreux
comme les enrochements.
Un balayage en périodes (2s à 14s) est effectué de façon systématique pour chaque hauteur
de houle incidente, nous permettant d’obtenir des réponses fréquentielles des coefficients de
réflexion partielle. Un balayage sur la hauteur incidente crête à creux (H=0.3m à 2m) est aussi
effectué pour disposer des courbes de réponses sur toute la gamme de paramètres Hauteur-
Période potentiellement présente dans le port.
Nous opérons ensuite une analyse spectrale, complétée par un ajustement en fonction des
distributions statistiques des hauteurs de houle (loi classique de Rayleigh pour les houles
incidentes) pour établir des courbes synthétiques du coefficient de réflexion attendu en houle
é é
irrégulière 𝐾 = et, selon la nature de l’ouvrage, de l’éventuel coefficient de
transmission 𝐾 = , les coefficients 𝐾 et Kt variant en fonction de la période pic TP
et de la hauteur significative spectrale incidente Hm0.
Le spectre de houle incident est un spectre classique de Jonswap, avec un coefficient
d’élancement 𝛾 = 2.0, souvent observé en Méditerranée.
Enfin, il est possible de faire varier les taux de porosité des différentes parois ou milieux poreux
pour identifier les meilleures dispositions par rapport aux conditions de houle données.
4.3 GENERALITES SUR LES CHAMBRES JARLAN
Parmi les atténuateurs de houle éprouvés, les chambres Jarlan offrent une très bonne
efficacité sur une emprise relativement limitée, ce qui correspond aux contraintes
d’aménagement de l’avant-port de Saint-Jean-Cap-Ferrat.
Le concept des chambres Jarlan consiste à installer une paroi poreuse laissant pénétrer les
vagues à l’intérieur d’une chambre de dissipation. Le principe de fonctionnement est le
suivant :
créer une différence de phase d’oscillations entre les crêtes et creux des vagues à
l’intérieur et à l’extérieur de la chambre ;
exploiter les différences de niveaux d’eau créées entre l’extérieur et l’intérieur de la
chambre pour forcer une dissipation d’énergie par tourbillons à travers les ouvertures
de la paroi poreuse.
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 12
h’ h « eau vive »
B
« eau confinée »
d
Schéma de principe de l’ouvrage amortisseur de type caisson Jarlan
L’amortissement hydrodynamique de la chambre de dissipation est dépendant de plusieurs
paramètres, dont :
la profondeur d’eau d au pied de l’ouvrage ;
la largeur B de la chambre ;
la profondeur d’eau vive h dans la chambre ;
le couple hauteur/période de l’onde incidente ;
la nature de la paroi poreuse, i.e. son taux de porosité et la forme géométrique des
trous (fentes ou trous) où s’opèrent les dissipations par viscosité turbulente.
La profondeur d devant l’ouvrage est inhérente à la configuration du site.
Le rapport B/h influe sur les longueurs d’onde pour lesquelles la houle va être le plus
efficacement atténuée. Plus ce rapport est grand, plus les longueurs d’onde concernées sont
grandes. Cependant, réduire la profondeur d’eau h entraîne une réduction de l’atténuation
d’énergie globale, il n’est donc pas judicieux de réduire déraisonnablement ce paramètre
seulement pour retrouver la bonne plage de fonctionnement.
À Saint-Jean-Cap-Ferrat, les houles à atténuer ont des périodes pics de l’ordre de 6s à 9s. Il
est toujours plus efficace de concevoir des ouvrages de longueur la plus grande possible,
selon la place dont on dispose, soit de l’ordre de B=4m à 8m. Lorsque ces dimensions
imposent des chambres Jarlan de longueurs relativement faibles, il est alors possible de
remonter la cote verticale des premières perforations de la paroi poreuse en laissant une paroi
pleine en partie inférieure, ce qui revient à réduire la profondeur d’eau vive h dans la chambre
(h<h’ selon schéma ci-dessus). On précise, si besoin était au regard des contraintes de
géotechnique ou de génie civil, qu’il serait hydrauliquement équivalent de combler le fond de
la chambre pour remplacer l’eau dite « confinée » par un remblai de lestage par exemple (on
aurait dans ce cas h’=h, avec la cote verticale des premières porosités proche de celle du fond
horizontal de la chambre de dissipation).
S’il importe de modéliser systématiquement une large gamme de porosités pour rechercher le
meilleur fonctionnement hydraulique, la forme des porosités à fentes ou à trous n’offrent pas
de différences suffisamment notables pour imposer l’une ou l’autre des formes au regard des
autres contraintes comme le génie civil.
Enfin, les caissons Jarlan peuvent être « simple Jarlan » avec une seule paroi poreuse entre
la chambre de dissipation et le bassin portuaire ou « double Jarlan », avec une paroi poreuse
supplémentaire à l’intérieur de la chambre. L’expérience montre que les caissons double
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 13
Jarlan ont une meilleure efficacité sur une plage de périodes plus étendue. Ils n’ont toutefois
un intérêt que si la longueur de la chambre B est suffisamment grande.
Par expérience, nous savons que la position optimale de la paroi intermédiaire se trouve
sensiblement au milieu de la chambre, et que le taux de porosité de la paroi intermédiaire doit
être proche de la moitié de celui de la paroi en contact avec l’extérieur pour offrir une bonne
efficacité d’ensemble. Les balayages sur le taux de porosité des caissons double Jarlan sont
réalisés en respectant ces principes.
4.4 L’EFFICACITE HYDRODYNAMIQUE DES OUVRAGES
4.4.1 Le quai d’avitaillement
A son enracinement, le quai d’avitaillement est constitué par une large dalle recouvrant des
gros blocs d’enrochements. La partie roulante se rétrécit le long de la cale de mise à l’eau, le
mur extérieur étant bordé par un talus amortisseur en enrochements.
Talus en enrochement el
long du mur de la cale
Dalle recouvrant un amas de
gros blocs d’enrochements
Quai d’avitaillement dans la configuration existante
On analyse le fonctionnement hydraulique actuel et futur sur ces deux parties distinctes.
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 14
4.4.1.1 Talus en enrochement existant
Le talus en enrochement présente une pente classique d’environ 3/2 depuis la cote
- 4.0m NGF. Il s’adosse directement sur le mur vertical de la cale de mise l’eau.
L’amortissement des vagues sur un talus classique de blocs est fondé sur la dissipation par
effet de déferlement couplé à celle de la perte de charge hydraulique de l’écoulement dans le
milieu poreux. Dans un port, où les houles sont moyennement cambrées, l’ordre de grandeur
du coefficient de réflexion couramment admis dans la littérature [E.3] [E.4] serait tel que
𝐾 ≈ 0.5, si le talus était adossé à un terre-plein constitué de filtre et de TVC offrant une
continuité à la dissipation hydraulique dans le milieu poreux. La présence du mur droit à
l’arrière du talus altère quelque peu ce fonctionnement, le coefficient étant plutôt voisin de
𝐾 ≈ 0.6.
4.4.1.2 Prolongement et élargissement du quai par un caisson amortisseur
Le remplacement du talus par des caissons amortisseurs doit non seulement permettre
d’améliorer le comportement hydraulique sur cette partie du port, mais aussi augmenter la
surface d’exploitation et le linéaire accostable du quai d’accueil.
Plusieurs configurations de caissons ont été testées numériquement, les principaux résultats
issus de notre démarche de recherche étant présentés ci-après.
Jarlan simple
La première configuration imaginée est celle d’un casson simple Jarlan offrant une longueur
intérieure utile de chambre B≈6.2m, avec une hauteur h≈2.5m entre les premières porosités
de la paroi et le niveau d’eau moyen considéré à 0m NGF. Le principe est schématisé ci-après,
sachant que tous les schémas proposés dans cette note se limitent aux principes
hydrauliques, sans préjuger des choix de génie civil qui restent ouverts (absence de radier
possible, tapis de blocs au fond, choix de laisser le terrain naturel, fondation sur pieux des
parois poreuses, lests éventuels…). Hydrauliquement, il importe essentiellement de cerner les
paramètres suivants :
la longueur utile B ;
la hauteur d’eau vive h, quelle que soit la nature du fond ou de la fondation de
l’ouvrage ;
le taux de porosité 𝜏 des parois poreuses.
+1.26m NGF
0m NGF
h=2.5m
B=6.2m
-2.5m NGF
5m
9.8m -3.8m NGF
Schéma de principe hydraulique du futur quai d’avitaillement en simple Jarlan, h=2.5m
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 15
Plusieurs graphes de synthèse illustrant les balayages des simulations en houles régulière et
irrégulière sont reportés en annexe. On fait part ci-dessous de l’extrait le plus pertinent du
coefficient de réflexion 𝐾 sur la base d’une porosité de paroi 𝜏 = 25%, offrant le meilleur
compromis d’atténuation.
Estimation numérique du coefficient Kr en houle irrégulière pour un Jarlan simple B=6.2m et h=2.5m
au quai d’avitaillement (𝜏 = 25%)
Les courbes sont volontairement établies pour plusieurs hypothèses de hauteurs incidentes
Hm0, en guise de sensibilité des résultats. On montre dans ce sens que le paramètre de hauteur
incidente Hm0 en modifie pas fondalement l’ordre de grandeur des coefficients de réflexion.
Toutefois, dans un objectif plus précis, on cherche le maximum d’efficacité face aux hauteurs
résiduelles engendrées par les tempêtes fortes déjà observées dans le port, de l’ordre de
l’occurrence décennale. Dans cette zone du port relativement exposée, la hauteur incidente
décennale Hm0 est d’environ 0.9m (Cf. §7.1), de sorte que l’on se focalise ici de préférence sur
les courbes verte et orange associées à Hm0=0.8 m et Hm0=1.0 m pour identifier les meilleurs
paramètres.
La courbe de fonctionnement simulée présente des caractéristiques communes à l’ensemble
des amortisseurs Jarlan, c’est-à-dire qu’il existe une période « optimale » pour laquelle la
chambre dissipe le plus d’énergie. Le taux de dissipation aux périodes proches de cette
période, dite « de luxe », est souvent du même ordre de grandeur, lissé par les effets de
dispersion en fréquence. Au-delà de la période optimale, le fonctionnement offre logiquement
moins d’efficacité.
Sur cette première configuration, le fonctionnement optimal se situe vers la plage de périodes
visées soit TP=[7-9s], associées aux houles de tempêtes d’Est. Le fonctionnement serait
moyennement satisfaisant sur les périodes TP≈4s-6s, associées aux coups de mer fréquents
ou clapots soulevés localement.
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 16
Jarlan double
Une paroi intermédiaire est ajoutée pour simuler le comportement d’un caisson double Jarlan.
+1.26m NGF
0m NGF
h=2.5m
B2=3.0m B1=3.0m
-2.5m NGF
5m
9.8m -3.8m NGF
Schéma de principe du futur quai d’avitaillement en simple Jarlan, h=2.5m
Dans cette configuration, le meilleur couple de porosités est 𝜏 = [35%, 18%], respectivement
pour la paroi extérieure et la paroi intermédiaire intérieure. On présente ci-dessous les courbes
d’évolution du coefficient 𝐾 en fonction de la période pic de houle et des hypoyhèses de
hauteur incidente Hm0.
Estimation numérique du coefficient Kr en houle irrégulière pour un Jarlan double h=2.5m et
B1=B2=3.0m au quai d’avitaillement (𝜏 = [35%, 18%])
Sur cette deuxième configuration, le fonctionnement optimal se situe sur une plage de
périodes beaucoup plus élargie grâce à l’effet de la deuxième paroi poreuse. Si le
fonctionnement est sensiblement le même qu’en simple Jarlan au-delà de TP≥9s, rares à Saint-
jean Cap Ferrat, il est meilleur sur la plage de « luxe » du simple Jarlan, de TP=[7s-9s], et
même bien meilleur pour les houles et clapots fréquents de périodes plus faibles. A cet endroit
encore exposé, qui reçoit les premières ondes diffractant autour du musoir, absorber l’énergie
l’énergie des clapots fréquents, contribue au confort général du port, même s’il s’agit d’ondes
d’amplitude modérée.
Il est tout de même à noter que la plage de périodes optimales du double Jarlan est ici
déplacée vers [5s- 7s], même si le fonctionnement reste globalement meilleur. Le principe du
double Jarlan, hydrauliquement meilleur, et permettant par ailleurs d’offrir un appui
intermédiaire à la dalle du quai d’accueil, est recommandé.
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 17
Influence du paramètre h
La plage de périodes de luxe d’atténuation du double Jarlan étudié selon la configuration
précédente n’étant pas optimale face aux fortes tempêtes, on examine la possibilité de la
décaler vers les périodes [6s-9s] initialement visées. Nous avons dans ce sens réalisé des
simulations avec des valeurs plus petites du paramètre « h ». Le meilleur compromis a été
obtenu pour la valeur h=2.0m, comme schématisé ci-dessous.
+1.26m NGF
0m NGF
h=2.0m
-2.0m NGF
B2=3.0m B1=3.0m
5m
-3.8m NGF
Schéma de principe du futur quai d’avitaillement en double Jarlan h=2.0m et B1=B2=3.0m
Dans cette configuration, le couple de taux de porosité optimal est 𝜏 = [40%, 20%], pour lequel
nous obtenons les courbes ci-dessous pour l’évolution du coefficient 𝐾 . La plage de périodes
de plus grande dissipation s’est déplacée de [5s-7s] à [6s-8s], 𝐾 restant quasiment inférieur
à 0.4 pour toute la gamme de valeur Hm0, même au-delà de T≥9s, là où ce seuil était dépassé
avec h=2.5m.
Coefficient de réflexion Kr en houle irrégulière pour un Jarlan double h=2.0m et B1=B2=3.0m
au quai d’avitaillement (𝜏 = [40%, 20%])
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 18
Effet de la présence des piles dans le fond des caissons Jarlan
Face aux contraintes de génie civil, il est préférable de conserver les piles existantes soutenant
l’actuelle bande de roulement, relativement étroite. Les piles conservées viendraient réduire
une partie du volume de la seconde chambre à l’arrière (env. 25%). Le calcul précis de l’impact
nécessiterait une approche 3D, relativement lourde, qui pourra être menée en phase PRO. A
ce stade, on effectue une sensibilité par approche 2D en réduisant de 25% le volume de la
seconde chambre. Il s’agit même d’un cas enveloppe où la longueur de la deuxième chambre
est réduite de 25%.
Vue en plan du quai avitaillement prolongé
+1.26m NGF
0m NGF
h=2.0m
-2.0m NGF
B2=2.25 B1=3.0m
5m
-3.8m NGF
Schéma de principe du futur quai d’avitaillement en double Jarlan h=2.0m, B1=3.0m et B2=2.25m en
prenant en compte la présence de piles
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 19
Coefficient de réflexion Kr en houle irrégulière pour un Jarlan double h=2.0m et B1=3.0m, B2=2.25m
tenat compte de la présence des piles existantes au quai d’avitaillement (𝜏 = [35%, 18%])
Les simulations indiquent une légère dégradation du coefficient de réflexion, celui-ci restant
toutefois dans une gamme très acceptable de l’ordre de 𝐾 = 0.3 − 0.4 sur l’ensemble de la
gamme de périodes TP=[4s-10s] associée aux clapots fréquents et aux houles de tempêtes à
Saint-Jean-Cap-Ferrat. Les piles existantes peuvent donc être conservées sans ternir
fondamentalement le fonctionnement attendu du double Jarlan.
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 20
4.4.1.3 Enracinement du quai d’avitaillement
D’après nos observations sur site, le quai d’avitaillement dans sa partie enracinement est
constitué d’une large dalle recouvrant un amas de gros blocs d’enrochement ≈4/6t quasi-
vertical. La simulation a été réalisée en introduisant un milieu poreux constitué de blocs dont
le diamètre médian est d50=1.6m, avec un taux de porosité de 38%, valeur classique pour de
l’enrochement. Il n’est pas prévu de modifier cette partie du quai dans le projet d’aménagement
de l’avant-port.
+1.26m NGF
Enrochement
4 -6t
0m NGF
-3m NGF
3m
-3.8m NGF
Schéma de principe de l’enrochement quasi-vertical sous la dalle du quai d’avitaillement
L’évolution du coefficient de réflexion calculé via le modèle Diffrad2D est présentée ci-
dessous..
Estimation numérique du coefficient Kr en houle irrégulière pour l’enrochement vertical du quai
d’avitaillement
Cette partie du quai est, comme attendu, nettement plus réfléchissante que des caissons
Jarlan, ou qu’un talus en enrochement qui présenterait une pente suffisamment douce pour
favoriser le déferlement. On montre logiquement que l’efficacité se dégrade face aux houles
de grande longueur d’onde devant la largeur du milieu poreux. Un tel quai est cependant
préférable à un mur plein pour lequel on aurait 𝐾 = 0.95.
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 21
4.4.2 Le quai d’accueil
4.4.2.1 Configuration existante du quai d’accueil
D'après nos observations sur site, le quai d’accueil existant est constitué d’un talus en
enrochement de taille moyenne (≈2t), placé sous la dalle, et faisant face à l’avant-port sur un
linéaire de ≈10m. Le talus s’appuie sur une paroi verticale côté port, lardée de 4 fentes de
30 cm de large réparties par paire sur le linéaire de 10 m.
Talus en enrochement sous la dalle
10m
Paroi verticale
lardée de 4 fentes
Nous avons modélisé le talus par un milieu poreux de même géométrie, de porosité 38% et
diamètre médian équivalent des blocs d50=1.15m. La paroi côté avant-port est une paroi
poreuse avec un taux de porosité 𝜏 = 12%.
Côté port +1.26m NGF Côté avant-port
0m NGF
Enrochement 2t
-3m NGF
5m
Schéma de principe du quai d’accueil existant
Étant donné que ce quai transmet une partie de l’énergie, il convient de déterminer les
coefficients de réflexion et de transmission dans un sens comme dans l’autre.
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 22
Côté avant-port
Les résultats numériques en termes de réflexion et transmission correspondant au quai côté
avant-port (houle dans le sens avant-port → port) sont présentés ci-dessous.
Coefficient de réflexion Kr en houle irrégulière pour le quai d’accueil actuel côté avant-port
Coefficient de transmission Kt en houle irrégulière pour le quai d’accueil actuel côté avant-port
À noter qu’en occurrence décennale, la houle incidente au droit de ce côté du quai d’accueil a
une hauteur Hm0 moyenne d’environ 1.0m (Cf. §7.2)
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 23
Côté port
Les résultats numériques en termes de réflexion et transmission correspondant au quai côté
port (donc dans le sens port → avant-port) sont présentés ci-dessous.
Coefficient de réflexion Kr en houle irrégulière pour le quai d’accueil actuel côté port
Coefficient de transmission Kt en houle irrégulière pour le quai d’accueil actuel côté port
L’’amortissement induit par cet ouvrage est relativement significatif. On note toutefois que les
fentes introduites côté port ont un effet non négligeable sur le comportement général,
notamment en transmission.
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 24
4.4.2.2 Configuration de projet du quai d’accueil
Le quai d’accueil doit être considérablement élargi pour recevoir le futur bureau du port. La
largeur totale de l’ouvrage sera de 12m. On réserve une largeur B≈8m faisant face à l’avant-
port pour former une chambre double Jarlan très amortisseuse. La largeur restante B≈4m
faisant face au port sera dédiée à recevoir des gabions ayant aussi un pouvoir amortisseur,
mais favorisant surtout la biodiversité par le développement des juvéniles. L’ouvrage est
amortisseur de part et d’autre de son axe longitudinal, soit côté avant-port (chambre Jarlan),
soit côté port (gabions), mais l’amortissement sur ≈4.5m à son extrémité est orienté vers la
passe située entre l’avant-port et le port, cette configuration étant préférable au regard de
l’impact sur l’agitation.
Caisson ouvert,
avec gabions espacés favorisant Double Jarlan
le développement des juvéniles orienté vers l’avant-port
AVANT-PORT
PORT
Paroi opaque
Simple Jarlan
PASSE Avant-port – Port orienté vers la passe
Plan masse du quai d’accueil projeté, disposition des chambres d’amortissement
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 25
Section courante de l’ouvrage, côté avant-port
La section courante sur B=8m de large faisant face à l’avant-port est munie d’une double paroi
Jarlan. Les différents balayages nous ont conduits à retenir un coupe de porosités [20% , 40%]
pour une hauteur h=2.1m, telle que schématisée ci-dessous.
Côté port Côté avant-port
+1.26m NGF
0m NGF
B2=3.7m B1=3.7m
-2.1m NGF
-2.8m NGF
Schéma du quai d’accueil en coupe transversale représentant le double Jarlan h=2.1m et
B1=B2=3.7m côté avant-port
Coefficient de réflexion Kr en houle irrégulière pour les doubles Jarlan h=2.1m et B1=B2=3.7m
du futur quai d’accueil côté avant-port
D’après les simulations, le caisson est très efficace sur une large plage de périodes
TP=[4s - 10s], les houles incidentes décennales étant en moyenne de l’ordre de H m0=1.0m
(Cf. §7.2).
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 26
Extrémité du quai, face à la passe entre l’avant-port et le port
La meilleure configuration pour ce linéaire de largeur limitée en extrémité de l’ouvrage est celle
constituée d’une chambre Jarlan simple, munie d’une paroi dont la cote verticale des porosités
commence à - 1.5m NGF. Sachant que la hauteur incidente décennale est de l’ordre de
Hm0≈0.6m, le taux de porosité recommandé est tel que 𝜏 = 30%.
+1.26m NGF
0m NGF
h=1.5m
-1.5m NGF
B=4.3m
5m
9.8m -3.8m NGF
Schéma de principe des Jarlan simples de l’extrémité du futur quai d’accueil
Coefficient de réflexion Kr en houle irrégulière pour les simples Jarlan h=1.5m et B=4.3m de
l’extrémité du futur quai d’accueil
Le caisson simple Jarlan est très efficace sur les houles et clapots de périodes fréquentes,
mais logiquement moins efficace que les larges caissons double Jarlan face aux houles
longues de tempête. Le coefficient 𝐾 = 0.5 vers TP=9s reste toutefois largement acceptable
sur cette extrémité de l’ouvrage, moins exposée que le linéaire double Jarlan faisant
directement face à l’avant-port.
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 27
Section courante côté port
Le comportement hydraulique d’une chambre à gabions espacés peut être similaire celui d’une
chambre Jarlan à paroi très épaisse, offrant une bonne efficacité d’absorption dans la gamme
de période souhaitée. Ces principes ont été démontrés dans le cadre de nos travaux de
recherche [I.3] [I.4], mis en application au port de Banyuls notamment.
3.7m
0.35m 2.2m
1.64m
0.35m
1.64m
0.35m
Schéma de principe des chambres à gabions espacés du quai d’accueil – Coupe vue du dessus
Etant donné la largeur de chambre non négligeable dont on dispose, il est raisonnable
d’appliquer un coefficient de réflexion « enveloppe » 𝐾 = 0.5 sur cette face de l’ouvrage.
S’agissant d’un linéaire intérieur au port, l’efficacité hydraulique de ce linéaire est moins
cruciale que celle située en zone plus directement exposée, raison pour laquelle on privilégie
le concept de biodiversité autour des gabions, même si celui-ci est jumelé avec une certaine
efficacité en termes d’amortissement.
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 28
4.4.3 Le quai « retour » à l’arrière des nouveaux postes de l’avant-port
L‘aménagement prévoit la démolition du quai retour existant et la construction d’un nouvel
ouvrage de retour plus reculé vers le port et plus long. La largeur du nouvel ouvrage est
toutefois limitée pour recevoir le nouveau quai de l’avant-port sans trop empiéter sur les postes
de mouillage existants côté port.
Côté avant-port
+1.50m NGF
0m NGF
-1.5m NGF
B=4m
-3.7m NGF
Schéma de principe des Jarlan simples h=1.5m et B=4m du caisson retour
Sur une largeur limitée B≈4m, on se dirige sur une conception simple Jarlan. Le meilleur
compromis est obtenu avec une plaque poreuse de paramètre h=1.5m et un taux de porosité
𝜏 = 25%. La courbe d’évolution du coefficient de réflexion 𝐾 est présentée ci-dessous,
sachant que la hauteur de houle incidente décennale attendue dans cette zone sera
relativement limitée, 𝐻 ≈ 0.3𝑚 (courbe bleue).
Coefficient de réflexion Kr en houle irrégulière pour les simples Jarlan
h=1.5m et B=4m du futur quai « retour »
On obtient une bonne efficacité sur les périodes de houle fréquentes avec 𝐾 = 0.3 à 0.4 sur
la gamme TP=[4s-7s] tout en respectant le seuil 𝐾 ≤ 0.5 jusqu’à TP=9s. La valeur 𝐾 = 0.5 est
en principe ce que le talus amortisseur du quai retour existant serait capable d’engendrer au
mieux.
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 29
4.4.4 Le caisson côté musoir sous la dalle du quai de l’avant-port
Le caisson au musoir forme à la fois un ouvrage amortisseur de houle et une pile de fondation
pour la dalle du nouveau quai de l’avant-port. Sa largeur B≈6.0m favorise la conception d’une
chambre à double paroi Jarlan.
-1.80m NGF
2.75 m 2.75 m
-3.70mNGF
-4.00m NGF
Schéma de principe des Jarlan doubles h=1.8m et B1=B2=2.75m
Le meilleur compromis est obtenu pour un couple de taux de porosité [35%-18%] et une
hauteur d’eau vive h=1.8m, sachant que la hauteur Hm0 de la houle incidente au droit de cet
ouvrage varie de 0.6m à 1.1m (Cf. §7.2).
Coefficient de réflexion Kr en houle irrégulière pour les doubles Jarlan h=1.8m et B1=B2=2.75m
du futur caisson-musoir sous la dalle du quai de l’avant-port
Le coefficient de réflexion est inférieur à 𝐾 = 0.4 sur toute la gamme de périodes TP=[4s-10s]
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 30
4.5 SYNTHESE DES CARACTERISTIQUES HYDRAULIQUES DES OUVRAGES AMORTISSEURS
Dans le tableau ci-dessous, on a rassemblé les dimensions caractéristiques à respecter pour
assurer le fonctionnement hydrodynamique des ouvrages amortisseurs.
Synthèse des dimensions caractéristiques des nouveaux ouvrages amortisseurs
Largeur intérieure des Cote verticale « h » des
Porosité des parois
chambres fentes poreuses
Quai d’avitaillement B1≈3.0m, B2≈3.0m 35% et 18% -2.0m NGF
Quai d’accueil, section courante
B1≈3.7m, B2≈3.7m 40% et 20% -2.1m NGF
côté avant-port
Quai d’accueil, extrémité devant
B≈4.3m 30% -1.5m NGF
la passe avant-port – port
Quai retour B≈4.0m 25% -1.5m NGF
Caisson côté musoir B1≈2.75m, B2≈2.75m 35% et 18% -1.8m NGF
Selon les contraintes réelles sur site ou les impératifs de génie civil, ces dimensions pourront
être éventuellement ajustées. Il importe dans ce cas de respecter les rapports .
Notion d’évents : Les chambres Jarlan fonctionnent à condition de laisser osciller la surface
libre à l’intérieur de la chambre. Il est impératif de ne pas totalement emprisonner l’air entre
la surface libre oscillante et la dalle supérieure de l’ouvrage, au risque d’engendrer de très
fortes surpressions, mêmes locales (>10t/m 2), par effet de compression de l’air. L’air pourrait
s’évacuer par la partie supérieure des fentes poreuses, si celles-ci peuvent être ouvertes
jusqu’à la sous-face de la dalle. Il est cependant parfois nécessaire d’inclure une poutre de
retombée dans la conception de l’ouvrage (pose de défenses, …), ce qui implique une zone
d’air confinée sur quelques dizaines de cm d’épaisseur sous la dalle supérieure. Dans cette
configuration, l’ouvrage doit être muni d’évents permettant d’évacuer l’air comprimé par la
surface libre oscillante. L’air peut être évacué par le dessus à travers la dalle, ou
éventuellement par les côtés à travers les poutres de retombée. La surface des évents est de
l’ordre de un à quelques pourcents de la surface de la dalle, la valeur étant précisée dans la
note détaillée de dimensionnement en phase PRO.
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 31
5 L’AGITATION RESIDUELLE DANS LE PORT
5.1 LES CRITERES ADMISSIBLES
Les hauteurs significatives acceptables à l’intérieur d’un port de plaisance abritant des navires
de 4m à 20m ont été estimées par l’Association Internationale Permanente des Congrès de
Navigation [E.8]. Les hauteurs significatives suivantes ont été associées à diverses classes
de navires comme étant représentatives de critères de confort pouvant être dépassés une à
deux fois par an.
Longueur des
Houles de travers pour les bateaux Houles de face pour les bateaux
bateaux (m)
Période (s) Hauteur HS Période (s) Hauteur HS
4m-10m < 2.0s 20 cm < 2.5s 20 cm
2.0s-4.0s 10 cm 2.5s-4.0s 15 cm
> 4.0s 15 cm > 4.0s 20 cm
10m-16m < 3.0s 25 cm < 3.5s 30 cm
3.0s-4.0s 15 cm 3.5s-4.5s 20 cm
> 5.0s 20 cm > 5.5s 30 cm
20m < 4.0s 30 cm < 4.5s 30 cm
4.0s-6.0s 15 cm 4.5s-7.0s 25 cm
> 6.0s 25 cm > 7.0s 30 cm
Critères de confort pour un port de plaisance
Le critère HS=30cm en occurrence annuelle est considéré comme un standard de confort selon
le guide des pontons de plaisance, édité par le Secrétariat d'Etat à la Mer suivant le Conseil
Supérieur de la Navigation de Plaisance et des Sports Nautiques. La Commission Scientifique
et Technique du ministère français de l’équipement mentionne jusqu’à 40cm admissible. Elle
conclut sur des agitations résiduelles de 20cm à 30cm synonymes de confort, allant jusqu’à
60cm en termes de sécurité.
Le critère de sécurité de 60cm est recommandé par les standards nord-américains en
occurrence cinquantennale. De telles valeurs peuvent en effet être acceptables même pour
les petits navires, en particulier si elles correspondent à des ondes relativement longues
devant la taille des navires, ce qui est le cas à Saint-Jean-Cap-Ferrat.
On retiendra en conclusion les critères suivants pour un port de plaisance réputé normalement
abrité pour des navires de plaisance (L<24m) :
Occurrence Hauteur significative HS (ou Hm0) Notion de
Annuelle 0.3m Confort
Décennale 0.4m à 0.5m Sécurité
Cinquantennale 0.6m Sécurité pour navires <24m
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 32
Les yachts de grande plaisance admettent des agitations plus élevées, au moins en termes
de sécurité. Selon expérience issues de nombreuses études d’amarrage de méga-yachts, la
hauteur résiduelle Hs peut être de l’ordre de 1m si les navires sont correctement amarrés.
C’est par exemple le cas au quai des Milliardaires du port Vauban d’Antibes ou au quai
d’honneur du port de Cap d’Ail, lesquels sont relativement exposés et accueillent des yachts
de grande taille.
5.2 LA MODELISATION NUMERIQUE DE L’AGITATION
La propagation de la houle à travers les bassins portuaires a été simulée via notre bibliothèque
de logiciels interne Cœlacanthe. L’équation d’onde de diffraction-réfraction combinée de
Berkhoff est résolue depuis le large immédiat jusqu’au port, en tenant compte des multi-
é é
réflexions sur les ouvrages. Les conditions aux limites de réflexion partielle 𝐾 = et
éventuellement de transmission 𝐾 = sont décrites en fonction de la nature des
ouvrages et selon les courbes de réponse établies précédemment pour les différents quais
amortisseurs.
Les calculs sont d’abord effectués en houle régulière suivant un balayage systématique en
périodes et provenances. Une analyse spectrale permet ensuite d’établir les résultats en
théorie de houle irrégulière multidirectionnelle. Les spectres de houle incidente appliqués en
entrée du modèle sont les spectres classiques de JONSWPAP avec un coefficient d’étalement
γ=2.0, fréquent en Méditerranée.
Exemple de distribution fréquentielle de l’énergie
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 33
Les spectres directionnels sont imposés à l’aide d’une loi classique :
𝐷(𝜃) = 𝛼 cos (𝜃 − 𝜃 )
𝜃 : direction principale de la houle
𝜃 : direction de part et d’autre de la direction 𝜃
𝐼𝑆 : coefficient associé au pic d’étalement, compris entre 10 et 30 selon les étalements
réellement observés au large et leur propagation jusqu’à l’entrée du port.
Exemple de répartition directionnelle de l’énergie, IS=15
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 34
5.3 LA CONFIGURATION EXISTANTE
Les conditions aux limites en configuration existante sont décrites sur le schéma ci-dessous,
la nature des frontières étant associée à un code couleur.
Frontières physiques modélisées pour l’aménagement existant
Code Couleur Description Coefficient de réflexion Kr
Murs droits verticaux Kr = 0.95
Talus amortisseurs (*) Kr = 0.4 à 0.6
Plages absorbantes (**) Kr = 0.0
Plages et cales de mise à l’eau Kr = 0.1
Plage de roches affleurantes Kr = 0.2
Bloc poreux sous le quai d’avitaillement Kr = 0.6 à 0.9 selon périodes
Kr = 0.5 à 0.75 et Kt =0.25 à 0.4 selon périodes
Quai d’accueil existant
et sens de propagation
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 35
(*) Le coefficient des quais amortisseurs de type talus en blocs est tel 𝐾 = 0.5 à l’intérieur du
port. Il est pris à 𝐾 = 0.4 pour les houles cambrées parvenant sur la pente extérieure de la
digue. Le linéaire de blocs adossés sur le mur du quai d’avitaillement est tel que 𝐾 = 0.6 (Cf.
figure ci-dessous).
Kr=0.4
Kr=0.6
Kr=0.5
Kr=0.6
Kr=0.5
Kr=0.4
Kr=0.5
Détail des coefficients de réflexion sur talus amortisseurs dans l’avant-port
(**) Les limites physiques près de la frontière circulaire ouverte où sont appliquées les
conditions de houle incidente sont volontairement modélisées comme des frontières
totalement absorbantes de manière à écarter des effets de bords inhérents au modèle
numérique.
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 36
Les champs d’agitation ont été calculés pour les houles de tempêtes représentatives, dont on
rappelle les caractéristiques ci-après :
Houles caractéristiques au large et à l’approche de la passe, PC1 à -8.0m NGF
Occurrence Houle à l’approche de la Niveau d’eau concomitant,
Houle forte au large
combinée passe -8m NGF horizon 2025
Annuelle Hs=2.3m, TP=7s, N115° Hs=1.9m, TP=7s, N91° 0.40m NGF
Décennale Hs=3.1m, TP=9s, N110° Hs=2.6m, TP=9s, N89° 0.53m NGF
Cinquantennale Hs=3.7m, TP=10s, N105° Hs=3.0m, TP=10s, N88° 0.58m NGF
Extrême ELU Hs=4.5m, TP=10s, N100° Hs=3.6m, TP=10s, N87° 0.61m NGF
Les houles pénétrant dans le port après avoir diffracté autour du musoir se propagent sur des
fonds suffisamment grands pour ne pas être soumises au déferlement. Dans ces conditions,
le niveau d’eau n’est pas un paramètre prépondérant sur l’agitation résiduelle portuaire. Les
simulations ont été réalisées sur la base des niveaux d’eau observés à l’horizon actuel.
Les champs d’agitation sur l’ensemble de la zone modélisée pour ces quatre états de mer sont
reportés en annexe. On fait part ci-dessous des figures se focalisant sur les champs d’agitation
dans les bassins portuaires, en sélectionnant les occurrences annuelle, décennale et
cinquantennale, les plus pertinentes au regard des critères d’agitation, l’occurrence extrême
étant surtout modélisée pour apporter les hypothèses de dimensionnement à l’ELU.
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 37
Champs d’agitation dans la configuration existante
Hm0 (m)
Occurrence annuelle, HS=1.9m, TP=7s Occurrence décennale, HS=2.6m, TP=9s Occurrence cinquantennale, HS=3.0m, TP=10s
au large de la passe au large de la passe au large de la passe
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 38
L’examen des champs d’agitation fait ressortir ce qui suit :
L’avant-port est effectivement potentiellement très agité, avec HS=0.4m à 0.8m sur le poste
actuel de l’avant-port en occurrence annuelle, pouvant atteindre HS=1.0m en occurrence
décennale.
Le port principal est logiquement nettement mieux protégé que l’avant-port, sans être
confortable sur l’ensemble de sa superficie. Si le critère de confort HS≤0.3m est globalement
respecté en occurrence annuelle, on note quelques zones telles que HS=[0.3m-0.4m] en partie
Sud-Ouest et quelques pointes d’agitation locales autour des murs verticaux de la zone Sud-
Est. Les critères de sécurité HS≤0.5m à 0.6m sont globalement respectés, exceptés près des
murs verticaux dans le coin Sud-Est du bassin où l’on note des pointes locales entre H S=0.5m
et HS=0.8m.
Le vieux port est très calme, l’agitation ne dépassant pas HS=0.2m en occurrence
cinquantennale.
Ces résultats sont cohérents avec le ressenti des professionnels et usagers du port.
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 39
5.4 LA CONFIGURATION DE PROJET
5.4.1 Les conditions aux limites
Les conditions aux limites en configuration de projet sont décrites sur le schéma ci-dessous,
la nature des frontières étant associée à un code couleur.
Frontières physiques modélisées pour l’aménagement de projet
Code Couleur Description Coefficient de réflexion Kr
Murs droits verticaux Kr = 0.95
Talus amortisseurs Kr = 0.4 à 0.6
Plages absorbantes Kr = 0.0
Plages et cales de mise à l’eau Kr = 0.1
Plage de roches affleurantes Kr = 0.2
Bloc poreux sous le quai d’avitaillement Kr = 0.6 à 0.9 selon périodes
Jarlan simple Kr = 0.3 à 0.6 selon périodes
Jarlan double Kr = 0.2 à 0.4 selon périodes
Alvéoles à gabions espacés Kr = 0.5
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 40
Les modifications faites par rapport à la configuration existante sont les suivantes :
le talus en enrochement dans le prolongement du quai d’avitaillement est remplacé par
des caissons double Jarlan ;
le quai d’accueil élargi est composé d’un double Jarlan côté avant-port, d’un simple en
bout de quai ainsi que de nouveaux quais à gabions espacés côté port ;
le quai à talus amortisseur retour de la digue du large est démoli au profit d’un caisson
simple Jarlan reculé, rétréci latéralement et allongé ;
les deux piles le long de la digue du large dans l’avant-port sont supprimées, un caisson
double Jarlan est ajouté côté musoir, servant aussi de pile de soutien à la dalle du
nouveau quai de l’avant-port.
Code Couleur Description Coefficient de réflexion Kr
Murs droits verticaux Kr = 0.95
Talus amortisseurs Kr = 0.4 à 0.6
Plages absorbantes Kr = 0.0
Plages et cales de mise à l’eau Kr = 0.1
Plage de roches affleurantes Kr = 0.2
Bloc poreux sous le quai
Kr = 0.6 à 0.9 selon périodes
d’avitaillement
Jarlan simple Kr = 0.3 à 0.6 selon périodes
Jarlan double Kr = 0.2 à 0.4 selon périodes
Alvéoles à gabions espacés Kr = 0.5
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 41
5.4.2 Les champs d’agitation
Les champs d’agitation zoomés sur les bassins portuaires en configurations existante et de
projet sont comparés ci-après, les planches complètes étant reportées en annexe.
Champs d’agitation comparés
Configuration existante Configuration projetée
Hm0 (m)
Occurrence annuelle, HS=1.9m, TP=7s au large de la passe
Configuration existante Configuration projetée
Occurrence décennale, HS=2.6m, TP=9s au large de la passe
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 42
Champs d’agitation comparés
Configuration existante Configuration projetée
Hm0 (m)
Occurrence cinquantennale, HS=3.0m, TP=10s au large de la passe
La comparaison des champs d’agitation fait ressortir ce qui suit :
L’aménagement réduit clairement l’agitation dans l’avant-port, surtout dans la zone du quai de
l’avant-port pour lequel la majeure partie de la zone de mouillage respecte les critères de
sécurité : Hs≈[0.3m-0.4] en occurrence annuelle, Hs≤0.8m et Hs≤1.0m respectivement en
occurrences décennale et cinquantennale. La zone en amont du nouveau caisson situé près
du musoir est encore localement agitée.
L’agitation dans le port principal est réduite de façon sensible en occurrence annuelle pour
des ondes de périodes assez fréquentes. Le critère HS≤0.3m est respecté sur toute la partie
Ouest du bassin, tandis que les pics locaux au coin Sud-Est sont fortement atténués. Face
aux ondes longues de tempêtes rares, les deux configurations sont néanmoins assez
similaires, même si la configuration projetée améliore très légèrement la situation. Si le pouvoir
amortisseur des nouveaux ouvrages apporte globalement plus de calme, le recul du quai
retour modifie légèrement le mode de pénétration des ondes vers le port. Il en résulte une très
faible amélioration attendue face aux ondes rares très longues, et une amélioration plus
conséquente sur les ondes plus fréquentes.
Le vieux port est encore plus calme, simple conséquence de l’amélioration plus ou moins
sensible apportée dans le bassin principal.
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 43
5.4.3 Les statistiques annuelles par zone
L’agitation résiduelle a été analysée de façon plus poussée en opérant une approche
statistique fondée sur la démarche suivante :
Calcul de fonctions de transfert systématiques entre l’état de mer en amont de la passe
et l’état de mer par zone dans le port. L’agitation dans chaque zone est calculée en
moyenne quadratique de l’énergie, en retenant la moyenne sur 50% des surfaces les
plus agitées dans la zone. Il en résulte une valeur représentative de l’agitation ressentie
à l’échelle de quelques bateaux. Quatre zones ont été sélectionnées, représentées ci-
dessous.
Zone 1
Zone 4
Zone 2
Zone 3
Repérage des zones témoins dans le port de Saint-Jean-Cap-Ferrat
Reconstitution de la climatologie locale de l’agitation ressentie dans chaque zone sur
toute la période de houle analysée entre 1992 et 2021.
Etablissement des statistiques annuelles d’agitation par zone. Il s’agit de calculer le
pourcentage du temps associé à chaque classe d’agitation sur une année moyenne.
Les résultats sont présentés ci-après sous forme d’histogrammes et de tableaux d’occurrence.
Les tableaux détaillés croisant occurrences et périodes de houle sont reportés en annexe.
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 44
5.4.3.1 Zone 1, postes du quai de l’avant-port
Répartition statistique des hauteurs Hm0 (ou HS) en zone 1 (postes du quai de l’avant-port)
pour les configurations existante et de projet du port
Statistiques Hs dans la zone 1 au port de Saint-Jean-Cap-Ferrat
Existant Projet
Hs
toute provenance cumulés toute provenance cumulés
0.00m - 0.05m 71.02% 100.00% 72.59% 100.00%
0.05m - 0.10m 12.60% 28.98% 13.76% 27.41%
0.10m - 0.15m 7.35% 16.38% 6.49% 13.64%
0.15m - 0.20m 3.89% 9.03% 3.43% 7.15%
0.20m - 0.30m 3.64% 5.14% 2.89% 3.72%
0.30m - 0.50m 1.41% 1.50% 0.79% 0.83%
0.50m - 0.70m 0.08% 0.09% 0.03% 0.04%
0.70m - 1.00m 0.01% 0.01% 0.00% 0.00%
Totaux 100.00% 100.00% 100.00% 100.00%
L’aménagement diminue l’occurrence des agitations conséquentes. Le temps cumulé pour
lequel HS≥0.3m passe de 1.50% (5.5jours/an) du temps à 0.83% (3.0 jours par an).
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 45
5.4.3.2 Zone 2, coin Sud-Est du port principal
Répartition statistique des hauteurs Hm0 (ou HS) en zone 2, coin Sud-Est du port
pour les configurations existante et de projet du port
Statistiques Hs dans la zone 2 au port de Saint-Jean-Cap-Ferrat
Existant Projet
Hs
toute provenance cumulés toute provenance cumulés
0.00m - 0.05m 78.10% 100.00% 83.38% 100.00%
0.05m - 0.10m 12.70% 21.90% 11.32% 16.62%
0.10m - 0.15m 5.15% 9.20% 3.64% 5.30%
0.15m - 0.20m 2.26% 4.05% 1.18% 1.66%
0.20m - 0.30m 1.44% 1.79% 0.45% 0.48%
0.30m - 0.50m 0.34% 0.35% 0.02% 0.02%
0.50m - 0.70m 0.01% 0.01% 0.00% 0.00%
0.70m - 1.00m 0.00% 0.00% 0.00% 0.00%
Totaux 100.00% 100.00% 100.00% 100.00%
En zone 2, près des murs réfléchissants au coin Sud-Est du port principal, on note clairement
une réduction des temps d’agitation soutenus ou élevés tels que Hs≥0.2m, passant de 1.79%
(6.5 jours/an) à 0.48% (1.7 jour/an) du temps. Les plages de temps où Hs≥0.3m en moyenne
sur cette zone deviennent quasi inexistantes (0.02% contre 0.35% actuellement).
Parallèlement, les périodes de temps calmes HS≤0.05m passent de 78% à 83% du temps.
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 46
5.4.3.3 Zone 3, vieux port
Répartition statistique des hauteurs Hm0 en zone 3 (ou HS), vieux port,
pour les configurations existante et de projet du port
Statistiques Hs dans la zone 3 au port de Saint-Jean-Cap-Ferrat
Existant Projet
Hs
toute provenance cumulés toute provenance cumulés
0.00m - 0.05m 96.47% 100.00% 98.31% 100.00%
0.05m - 0.10m 3.50% 3.53% 1.69% 1.69%
0.10m - 0.15m 0.02% 0.02% 0.00% 0.00%
0.15m - 0.20m 0.00% 0.00% 0.00% 0.00%
0.20m - 0.30m 0.00% 0.00% 0.00% 0.00%
0.30m - 0.50m 0.00% 0.00% 0.00% 0.00%
0.50m - 0.70m 0.00% 0.00% 0.00% 0.00%
0.70m - 1.00m 0.00% 0.00% 0.00% 0.00%
Totaux 100.00% 100.00% 100.00% 100.00%
Le vieux port est actuellement très calme. L’aménagement permet de réduire l’occurrence pour
laquelle HS=[0.05m-0.10m] de 3.53% à 1.69% du temps.
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 47
5.4.3.4 Zone 4, Sud-Ouest du port principal
Répartition statistique des hauteurs Hm0 en zone 4, Sud-Ouest du port principal,
pour les configurations existante et de projet du port
Statistiques Hs dans la zone 4 au port de Saint-Jean-Cap-Ferrat
Existant Projet
Hs
toute provenance cumulés toute provenance cumulés
0.00m - 0.05m 79.95% 100.00% 83.92% 100.00%
0.05m - 0.10m 10.97% 20.05% 10.98% 16.08%
0.10m - 0.15m 5.82% 9.08% 4.24% 5.10%
0.15m - 0.20m 2.63% 3.26% 0.81% 0.86%
0.20m - 0.30m 0.63% 0.63% 0.05% 0.05%
0.30m - 0.50m 0.00% 0.00% 0.00% 0.00%
0.50m - 0.70m 0.00% 0.00% 0.00% 0.00%
0.70m - 1.00m 0.00% 0.00% 0.00% 0.00%
Totaux 100.00% 100.00% 100.00% 100.00%
En zone 4, en partie Ouest du bassin principal, les temps pour lesquels Hs≥0.15m sont
clairement réduits, passant de 3.26% à 0.86% du temps.
L’approche statistique confirme que l’aménagement de l’avant-port améliore sensiblement le
confort et la sécurité du port dans son ensemble, en réduisant les contraintes sur les amarres,
diminuant considérablement leur usure, lors de coups de mer fréquents.
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 48
6 LE FRANCHISSEMENT DE LA DIGUE PRINCIPALE
6.1 LES CRITERES ADMISSIBLES
Un débit moyen par mètre linéaire et par seconde sur plusieurs heures de tempête est un
indicateur vis-à-vis des autres paramètres agissant directement sur les zones à protéger. Les
ordres de grandeur des valeurs de débit franchissant ont la signification suivante lorsque les
hauteurs houles abordant le littoral ou l’ouvrage de protection sont élevées (Hm0 ≈ 3 à 5m) :
Critères de franchissement (Hm0 ≈ 3 à 5m à l’approche de l’ouvrage)
Observations à partir de notre
Débit moyen Critères extraits de la littérature
expérience
Insignifiant au regard de la
Seulement quelques paquets de mer
0.1 l/m/s robustesse d’un ouvrage.
sont observés (eaux blanches)
Acceptable pour les piétons avertis
La surface d’un terre-plein non Des films d’eau sont observés (eaux
1 l/m/s
revêtu commence à s’éroder vertes).
10 l/m/s Franchissements significatifs Des lames d’eau sont observées
Des lames d’eau très épaisses
(plusieurs mètres) sont observées, les
100 l/m/s Déversements spectaculaires
déversements significatifs sont très
fréquents
En principe, pour admettre du public ou même éviter des dommages sur des équipements
légers, les franchissements doivent être limités à quelques paquets de mer. Les avancées
apportées par l’édition 2016 du manuel EurOtop [E.4] sont venues nuancer les valeurs de débit
moyen par rapport à la hauteur de houle incidente Hm0 à l’approche de l’ouvrage de protection.
De nombreux essais en bassin montrent en effet que pour un même débit moyen 𝑞 donné, la
nature des volumes d’eau ponctuels franchissant l’ouvrage pouvait être très différente. Par
exemple :
pour 𝑞 ≈ 1 𝑙/𝑚𝑙/𝑠 avec 𝐻 = 3 − 5𝑚 , il y aura peu de vagues déversantes, mais
celles-ci draineront de gros volumes ponctuels susceptibles de balayer des
équipements ;
pour 𝑞 ≈ 1 𝑙/𝑚𝑙/𝑠 avec 𝐻 = 1 − 3𝑚 , il y aura beaucoup de vagues déversantes,
mais limitées en volume et donc moins dévastatrices que pour 𝐻 = 3 − 5𝑚.
Le manuel EurOtop 2016 [E.4] tempère la notion de débit moyen admissible selon les classes
de hauteur de houle. Pour des piétons avertis ayant vu sur mer, on aurait plutôt les valeurs
suivantes :
𝐻 > 3𝑚, 𝑞 = 0.1 𝑙/𝑚𝑙/𝑠
𝐻 = 3𝑚, 𝑞 = 0.3 𝑙/𝑚𝑙/𝑠
𝐻 = 2𝑚, 𝑞 = 1.0 𝑙/𝑚𝑙/𝑠
𝐻 = 1𝑚, 𝑞 = 10 − 20 𝑙/𝑚𝑙/𝑠
Ces valeurs sont à associer à un volume de franchissement à l’échelle des plus grosses
vagues de l’ordre de 0.6m3/ml.
Les hauteurs des vagues incidentes approchant la digue du port de Saint-Jean-Cap-Ferrat
dans la frange 𝐻 = 1𝑚 à 2𝑚 pour les tempêtes fréquentes (annuelle à décennale) et de
l’ordre de 𝐻 = 2𝑚 à 3𝑚 pour les tempêtes rares. Le débit moyen franchissant admissible
pour ne pas mettre en danger un piéton averti ou pour limiter des dommages sur des
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 49
équipements, serait de l’ordre de 𝑞 = 1 𝑙/𝑚𝑙/𝑠 à quelques 𝑙/𝑚𝑙/𝑠 pour les tempêtes
fréquentes.
En tempête rare, l’accès public au quai n’est en principe pas admis. Dans un port, il importe
que les lames d’eau capables de franchir une digue n’occasionnent pas de dommage sur les
quais ou sur les navires amarrés lorsqu’elles se déversent vers le bassin. Sur la plage de
hauteurs incidentes 𝐻 = 2𝑚 à 3𝑚, les ordres de grandeur des débits admissibles sont les
suivants :
Volume maximal
Critère Débit moyen
franchissant
Piétons en sécurité 𝑞 < 10 à 20 𝑙/𝑚𝑙/𝑠 𝑉𝑜𝑙 < 0.5 𝑚 /𝑚𝑙
Petits navires en sécurité 𝑞 < 20 à 30 𝑙/𝑚𝑙/𝑠 𝑉𝑜𝑙 < 2 𝑚 /𝑚𝑙
Grands yachts en sécurité 𝑞 < 60 𝑙/𝑚𝑙/𝑠 𝑉𝑜𝑙 < 5 𝑚 /𝑚𝑙
Grands yachts en danger 𝑞 > 60 à 70 𝑙/𝑚𝑙/𝑠 𝑉𝑜𝑙 > 5 à 30 𝑚 /𝑚𝑙
Les ordres de grandeur énoncés ci-dessus ont été cernés à l’aide de quelques simulations
ciblées par canal à houle numérique permettant de préciser l’allure des franchissements
attendus (lames d’eau, paquets de mer ?). Le volume maximal franchi et le débit moyen
associé correspondent aux résultats du canal à houle numérique (Cf. §6.4).
6.2 LES HOULES DE PROJET AU-PIED DE LA DIGUE
Les houles de projet représentatives des états de mer au large ont été propagées à l’aide du
logiciel SWAN jusqu’au pied de la digue principale, en tenant compte des effets de
déferlement. Les profondeurs et l’évolution de la hauteur Hm0 au pied de la digue sont
présentées sur les graphes ci-après.
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 50
s=54m
s=64m
s=125m
s=260m
s=395m
Evolution de la cote bathymétrique au pied de la digue principale.
Repérage des abscisses des zones remarquables du phare jusqu’à l’enracinement.
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 51
Sur les graphes ci-dessous, on a tracé l’évolution de la hauteur de houle significative spectrale
Hm0 au pied de la digue pour la combinaison d’évènements concomitants [houle forte, niveau
d’eau modéré]. On a retenu dans le corps du texte les résultats à l’horizon 2025, les hauteurs
potentielles légèrement supérieures dans les zones de déferlement aux horizons 2060 et 2100
étant reportées en annexe.
Houles caractéristiques au large, engendrant les états de mer attendus à l’approche de la digue
Niveau d’eau concomitant,
Occurrence combinée Houle forte au large Vent d’accompagnement
horizon 2025
Annuelle Hs=2.3m, TP=7s, N115° V10min=14.2m/s, N52° 0.40m NGF
Décennale Hs=3.1m, TP=9s, N110° V10min=16.2m/s, N51° 0.53m NGF
Cinquantennale Hs=3.7m, TP=10s, N105° V10min=16.0m/s, N48° 0.58m NGF
Extrême ELU Hs=4.5m, TP=10s, N100° V10min=16.0m/s, N48° 0.61m NGF
Hauteur de houle Hm0 au pied de la digue principale entre le musoir et l’enracinement
Combinaison [houle forte, niveau d’eau modéré]
Hauteur de houle Hm0 au pied de la digue principale entre le musoir et l’enracinement
Comparaison entre la houle observée du 5/11/2011 et l’occurrence cinquantennale théorique
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 52
L’occurrence cinquantennale a déjà été vécue en termes de hauteur de houle H S au large et
à l’approche du port le 5 novembre 2011. Le niveau d’eau théorique concomitant retenu à cette
occurrence (+0.58m NGF) étant légèrement supérieur au niveau d’eau mesuré lors de cette
tempête (+0.32m NGF), on note une très légère différence entre ces deux états de mer sur la
hauteur incidente abordant la digue, notamment dans les zones de déferlement entre le phare
et la fin du mur existant (Hm0≈2.5m le 5/11/2011 pour Hm0≈2.6m en occurrence cinquantennale
théorique).
Par ailleurs, les courbes de hauteur incidente abordant le pied de la digue indiquent clairement
que, sous l’attaque des très fortes houles, le tronçon à protéger entre la fin du mur existant et
le musoir (abscisse s≈60m à 120m), n’est pas plus sollicité que la partie existante déjà
protégée par le mur abri (abscisse s≈120m à 180m).
Sur les graphes ci-dessous, on a tracé l’évolution de la hauteur de houle significative spectrale
Hm0 au pied de la digue pour la combinaison d’évènements concomitants [houle modérée,
niveau d’eau élevé].
Houles caractéristiques au large, engendrant les états de mer attendus à l’approche de la digue
Niveau d’eau concomitant,
Occurrence combinée Houle modérée au large Vent d’accompagnement
horizon 2025
Annuelle Hs=1.5m, TP=6s, N115° V10min=14.2m/s, N52° 0.56m NGF
Décennale Hs=2.0m, TP=7s, N110° V10min=14.2m/s, N52° 0.68m NGF
Cinquantennale Hs=2.5m, TP=8s, N105° V10min=14.2m/s, N52° 0.76m NGF
Extrême ELU Hs=2.6m, TP=8s, N100° V10min=14.2m/s, N52° 0.86m NGF
Hauteur de houle Hm0 au pied de la digue principale entre le musoir et l’enracinement
Combinaison [houle modérée, niveau d’eau élevé]
Pour cette combinaison avec houle modérée et niveau d’eau élevé, les hauteurs de houle à
l’approche de la digue sont logiquement nettement inférieures à celles associées aux fortes
houles et niveaux modérés. Il reste à examiner l’influence de la combinaison [Houle, niveau
d’eau] par rapport aux risques de franchissement.
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 53
6.3 CALCUL DES DEBITS DE FRANCHISSEMENT D’APRES LES FORMULES DE L’EUROTOP
6.3.1 Les franchissements en configuration existante
Les formules classiques de la littérature (EurOtop manual [E.4]) ont dans un premier temps
été exploitées pour évaluer les débits franchissants dans la configuration actuelle. On examine
d’abord le profil courant avec les caractéristiques suivantes :
enrochements 4/8t sur une pente 2/1 en pied, puis 3/1 jusqu’à la cote ≈1.4m NGF ;
grande berme en crête, constituée de blocs 3/5t sur ≈10m de large à ≈1.4m NGF ;
mur renvoi de houle arasé à 3.2m NGF d’après des relevés.
Profil théorique à l’origine du projet portuaire
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 54
Les formules EurOtop [E.4] ont été exploitées en retenant les hypothèses suivantes,
considérant des profils simplifiés :
franchissement d’une digue arasée à 3.2m NGF, avec présence d’une berme
supérieure de largeur GC=10m absorbant les débits se déversant depuis le haut de
talus (formules 6.5 & 6.8, EurOtop [E.4])
franchissement d’une digue arasée à 1.4m NGF, avec présence d’un mur arasé à
3.2m NGF, situé 10m en retrait du haut de talus. Cette seconde formule serait
logiquement la plus adaptée, mais elle a été mise au point pour des talus de type perrés
relativement imperméables, si bien que la transposition de termes vers les formulations
dédiées aux talus en enrochement très poreux est en principe moins précise (formules
5.11 & 5.50 & 5.51, EurOtop [E.4]).
On fait part des fourchettes de valeurs obtenues théoriquement par les deux approches
empiriques dans le tableau ci-dessous. Le calcul est effectué pour l’ensemble des états de
mer de projet identifiés, distinguant les combinaisons [houle forte, niveau d’eau modéré] et
[houle modérée, niveau d’eau élevé] pour les occurrences annuelle à extrême, ainsi que les
conditions sévères observées le 5 novembre 2011.
Débits de franchissement via les formules de l’Eurotop [E.4], Configuration actuelle
Période de Niveau d’eau
Hm0 en pied Débit moyen Commentaires
retour au repos
Profil courant, avec mur arasé à 3.2m NGF
1.6m 0.40m NGF 0.00 l/m/s
1 an Négligeable
1.2m 0.56m NGF 0.00 l/m/s
2.2m 0.53m NGF 0.03-0.06 l/m/s
10 ans Négligeable
1.5m 0.68m NGF 0.00 l/m/s
Houle du
2.5m 0.32m NGF 0.10 - 0.15 l/m/s Quelques embruns
5/11/2011
2.6m 0.58m NGF 0.27-0.53 l/m/s
50 ans Quelques paquets de mer
1.7m 0.76m NGF 0.00 l/m/s
3.0m 0.61m NGF 1.5-2.6 l/m/s Lames d’eau pouvant
endommager des équipments
Extrême
1.8m 0.86m NGF 0.01 l/m/s légers, mais sans danger pour
les navires à quai
L’examen de ces résultats empiriques fait ressortir ce qui suit :
Il est clair que la combinaison [houle modérée, niveau d’eau élevé] n’est absolument
pas dimensionnante au regard de la combinaison [houle forte, niveau d’eau élevé].
Seules ces dernières sont retenues pour les analyses à suivre.
Le débit franchissant calculé théoriquement pour la tempête du 5/11/2011 indique le
passage de quelques embruns seulement, ce qui est confirmé par les professionnels
du port : la crête de digue était bien franchie par les lames d’eau, mais pas le mur de
quai.
Les résultats théoriques pour des combinaisons [houle, niveau d’eau] plus sévères que
celles observées jusqu’à présent, indiquent peu de risques sur la base du niveau d’eau
moyen observé actuellement (horizon 2025).
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 55
Le calcul théorique des franchissements au-dessus de l’extrémité de la digue arasée très
basse à +1.4m NGF, sans mur chasse-mer, conduit à des valeurs très disparates : de l’ordre
de plusieurs centaines de l/m/s pour le débit en haut de talus, qui seraient réduits à quelques
l/m/s voire quelques embruns, si l’on se fie à la formule théorique de réduction des
franchissements par la largeur de berme d’environ 19m [E.4]. On sort visiblement du domaine
d’application de cette approche empirique, fondée sur des essais avec des crêtes
généralement plus hautes et des bermes moins larges, pour pouvoir en tirer des conclusions
réalistes.
Photo lors de la tempête du 5/11/2011 (source port de Saint-Jean-Cap-Ferrat)
La photo insérée ci-dessus, prise lors de la tempête du 5/11/204, témoigne effectivement du
passage de lames d’eau en crête. Un bateau était à poste sur le quai exposé, ce qui laisserait
supposer que les lames d’eau filantes n’étaient pas suffisamment intenses pour forcer son
départ.
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 56
6.3.2 Les franchissements en configuration de projet
On emploie ci-après la même approche empirique pour évaluer les risques de franchissement
attendus au-dessus du mur projeté, aux horizons 2060 et 2100. On examine d’abord la
situation avec un mur prolongé à l’identique de l’existant, c’est-à-dire arasé à 3.2m NGF.
6.3.2.1 Mur à 3.2m NGF dans le prolongement du mur existant
Les débits issus de l’approche emprique à l’horizon 2025 sont simpement rappelés, ils sont
logiquement les mêmes que ceux calculés au chapitre précédent. Le calcul est complété avec
les houles incidentes au déferlement légèrement supérieures et les niveaux d’eau plus élevés
attendus dans les prochaines décennies.
Débits de franchissement via les formules de l’Eurotop [E.4], Prolongement du mur
Période de Niveau d’eau Commentaires selon les débits
Hm0 en pied Débit moyen
retour au repos EuroTop
Horizon 2025
1 an 1.8m 0.40m NGF 0.00 l/m/s Négligeable
10 ans 2.3m 0.53m NGF 0.03-0.06 l/m/s Négligeable
50 ans 2.6m 0.58m NGF 0.3-0.5 l/m/s Quelques paquets de mer
Lames d’eau pouvant
endommager des équipments
Extrême 3.0m 0.61m NGF 1.5-2.6 l/m/s
légers, mais sans danger pour
les navires à quai
Horizon 2060
1 an 1.8m 0.62m NGF 0.00 l/m/s Négligeable
10 ans 2.3m 0.75m NGF 0.08 – 0.17l/m/s Négligeable
50 ans 2.65m 0.80m NGF 0.5-1.1 l/m/s Quelques gros paquets de mer
Lames d’eau pouvant
endommager des équipments
Extrême 3.05m 0.83m NGF 2.4-4.6 l/m/s
légers, mais sans danger pour
les navires à quai
Horizon 2100
1 an 1.8m 0.86m NGF 0.00 l/m/s Négligeable
10 ans 2.3m 0.99m NGF 0.13-0.31 l/m/s Négligeable
50 ans 2.7m 1.04m NGF 1.0-2.2 l/m/s Quelques petites lames d’eau r
Lames d’eau pouvant
endommager des équipments
Extrême 3.1m 1.07m NGF 3.9 – 8.0 l/m/s
légers, début de risque sur lse
navires
Le calcul empirique indique des risques limités jusqu’à l’occurrence cinquantennale, même à
l’horizon 2100.
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 57
6.3.2.2 Mur à 3.5m NGF
On examine ensuite l’influence d’une rehausse du mur de 0.3m, amenant son arase à 3.5m
NGF.
Débits de franchissement via les formules de l’Eurotop [E.4], Mur à 3.5m NGF
Période de Niveau d’eau
Hm0 en pied Débit moyen Commentaires
retour au repos
Horizon 2025
1 an 1.8m 0.40m NGF 0.00 l/m/s Négligeable
10 ans 2.3m 0.53m NGF 0.02-0.03 l/m/s Négligeable
50 ans 2.6m 0.58m NGF 0.13-0.16 l/m/s Embruns
Extrême 3.0m 0.61m NGF 0.8-0.9 l/m/s Quelques paquets de mer
Horizon 2060
1 an 1.8m 0.62m NGF 0.00 l/m/s Négligeable
10 ans 2.3m 0.75m NGF 0.04 l/m/s Négligeable
50 ans 2.65m 0.80m NGF 0.3 l/m/s Embruns
Extrême 3.05m 0.83m NGF 1.5 l/m/s Quelques paquets de mer
Horizon 2100
1 an 1.8m 0.86m NGF 0.00 l/m/s Négligeable
10 ans 2.3m 0.99m NGF 0.07 l/m/s Négligeable
50 ans 2.7m 1.04m NGF 0.6 l/m/s Quelques paquets de mer
Lames d’eau pouvant
endommager des équipments
Extrême 3.1m 1.07m NGF 2.7 l/m/s
légers, mais sans danger pour
les navires à quai
D’après ces estimations simplifiées, la rehausse de 0.3m du mur existant permettrait de
retrouver à l’horizon 2100 le même niveau de protection théorique qu’actuellement.
On rappelle qu’il s’agit là l’une première approche, des résultats moins empiriques de calcul
plus pro
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 58
6.4 CALCUL PAR CANAL A HOULE NUMERIQUE
Nous avons mis en œuvre un outil de calcul de type canal à houle numérique pour cerner plus
précisément les valeurs des débits franchissants et surtout apprécier le type de
franchissements escomptés (lames d’eau, paquets de mer ?).
6.4.1 Méthode de calcul
Le modèle général du canal à houle numérique est présenté ci-dessous. Il inclut une zone de
relaxation sur 50m de long dans laquelle les ondes sont générées à la cote -13m NGF. La
propagation des ondes est ensuite simulée par résolution des équations primitives des
écoulements en tenant compte de la pente, des déferlements et de la dissipation à travers des
milieux poreux comme des blocs d’enrochements. Nous simulons un train d’ondes irrégulières
sur une durée de 1800s (une 1/2 heure), les vagues venant déferler puis monter sur le talus.
Le profil a été établi à partir d'une coupe bathymétrique du fond et de la digue suivant la
direction de la houle de tempête à l’approche de la digue. On choisit volontairement la zone
potentiellement la plus sollicitée par les franchissements, à la fois exposée et relativement
profonde en pied, située quelques mètres au Sud de la fin du mur existant (Cf. figure ci-
dessous).
Profil retenu pour la modélisation en canal à numérique
Le profil théorique historique de la digue, dont nous disposons, a été superposé à cette coupe
et légèrement ajusté pour correspondre au profil bathymétrique .
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 59
Mur chasse-mer Quai
4 -8t 3 -5t
1.5-4.5t
0.5 -2t 0 -800kg Fond (sable)
Profil de la digue et de la bathymétrie utilisé en canal à houle numérique
La digue est constituée de différents milieux poreux, dont les caractéristiques sont les
suivantes :
Partie de la digue Diamètre nominal Dn50 Porosité
Carapace 6 -8t 1.31m ≈ 38%
Carapace 3- 5t 1.15m ≈ 38%
Carapace 1.5 -4.5t 1.04m ≈ 38%
Filtre 0.5 -2t 0.78m ≈ 38%
Noyau 0 -800kg 0.43m ≈ 34%
Sable 1mm ≈ 30%
Le mur et le quai sont modélisés comme des milieux solides lors du maillage, non poreux.
Les conditions de houle appliquées en entrée du canal à houle numérique intègrent l’effet
d’atténuation à la côte. Les vagues sont générées avant déferlement, avec prise en compte
des corrections par effet de shoaling, de manière à reproduire l’énergie attendue à l’approche
du talus. Même si le profil type retenu est situé au Sud du mur existant, on reproduit la hauteur
maximale attendue pour chaque occurrence sur l’ensemble du tronçon de digue, entre le
coude de la digue jusqu’à la fin du mur en configuration projetée (soit Hm0≈2.3m et 2.6m en
pied de digue pour les occurrences décennale et cinquantennale).
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 60
Les vagues franchissant une section type du modèle, localisée à l’arrière du mur, sont
comptées en détaillant vague par vague les débits de déversement. Un exemple de série
temporelle des débits passant le mur est illustré ci-dessous.
Extrait d’une série temporelle de débits franchissant le mur chasse-mer
(occurrence cinquantennale à l’horizon 2025)
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 61
6.4.2 Résultats
Dans le tableau ci-après, on a synthétisé les résultats en termes de débits de franchissement et de conséquences attendues pour les occurrences décennales
et cinquantennales dans les conditions de niveaux d’eau actuels et à l’horizon 2060. Les vagues simulées dans le canal à houle numérique sont illustrées par
un extrait de planche montrant le franchissement d’une vague dont le débit potentiel au-dessus du mur chasse-mer est dépassé par 2% des vagues de la
tempête considérée. Des évolutions plus détallées aux instants avant et après le franchissement sont reportées en annexe.
Analyse des franchissements par canal à houle numérique
Hm0eq en
Volume
Période de entrée de Hm0 en Niveau d’eau Débit moyen Illustration des franchissements induits par 2% des vagues les plus
franchi vague Commentaires
retour canal à pied au repos franchissant hautes
2%
houle
Quelques petits paquets de mer
0.53m NGF
(0.4m/s sur 1m d’épaisseur).
Horizon 3 l/ml/s 0.18 m3/ml
Pas de danger pour le piéton ni le
2025
matériel.
10 ans 2.1m ~2.3m
0.75m NGF Quelques paquets de mer (0.5m/s sur
Horizon 5 l/ml/s 0.30 m3/ml 1.2m d’épaisseur).
2060 Pas de danger pour le piéton averti.
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 62
Analyse des franchissements par canal à houle numérique
Hm0eq en
Volume
Période de entrée de Hm0 en Niveau d’eau Débit moyen Illustration des franchissements induits par 2% des vagues les plus
franchi vague Commentaires
retour canal à pied au repos franchissant hautes
2%
houle
Quelques paquets de mer (1.5 m/s sur
0.32m NGF
3 0.8m d’épaisseur).
~2.5m Tempête 6 l/ml/s 0.35 m /ml
Pas de danger pour le piéton averti.
2011
Pas de dégat structurel.
Quelques gros paquets de mer
(1.8m/s sur 1.2m d’épaisseur)
0.58m NGF franchissant le mur avant de retomber
50 ans 2.5m Horizon 11 l/ml/s 0.58 m3/ml quelque mètres en aval. Piétons en
2025 danger.
Pas de dégâts structurels, hormis
quelques équipements légers.
~2.6m à
2.7m
De gros paquets de mers et quelques
fines lames d’eau (2.5m/s sur 1.2m
d’épaisseur) qui s’éclatent sur le quai
en paquets de mer qui s’y propagent
0.80m NGF
jusqu’à retourner à l’eau dans le
Horizon 19 l/ml/s 1.4 m3/ml
bassin intérieur.
2060
Piétons en danger.
Les équipements légers sont
vulnérables mais les petits navires
restent en sécurité.
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 63
Les formules de l’EurOtop sous-estiment les valeurs des débits franchissants par rapport aux
résultats obtenus à partir des simulations en canal à houle numérique, censées être plus
fiables. On rappelle que les formulations EurOtop pour cette configuration avec berme restent
assez approximatives. Par exemple, dans la situation vécue de la tempête du 5 novembre
2011, la formulation EurOtop indique quelques embruns, (q≈0.1l/m/s), quand le canal à houle
numérique fait part de gros paquets de mer (q≈6.0l/m/s) pouvant filer sur le quai sans véritable
danger pour les piétons avertis.
On rappelle les observations des professionnels du port : « la crête de digue était bien franchie
par les lames d’eau, mais pas le mur de quai ». Ces observations suggèrent que les
simulations par canal à houle numérique pourraient être légèrement pessimistes. La réalité se
situe probablement entre ces deux estimations, EurOtop et canal à houle numérique.
Même si le canal à houle numérique conduit à des résultats plus sévères, on tend à démontrer
que l’on dispose d’une certaine sécurité jusqu’à l’occurrence cinquantennale à l’horizon 2060.
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 64
6.5 CHOIX D’ORIENTATION QUANT AU PROLONGEMENT DU MUR DE PROTECTION
L’analyse menée au stade avant-projet conduit aux conclusions suivantes :
Le mur arasé à 3.2m NGF n’a visiblement pas été franchi par des lames d’eau lors de la
tempête du 5/11/2011, proche des conditions cinquantennales.
Le tronçon de digue devant accueillir le nouveau quai de l’avant-port est bordé par des fonds
modérés favorisant le déferlement, de sorte que les fortes vagues de tempête venant le
solliciter ne sont pas plus hautes que celles abordant le tronçon situé plus au Sud, incluant le
mur abri. Prolonger le mur abri existant devant le nouveau quai de l’avant-port offrirait par
conséquent le même niveau de protection que sur le profil courant aujourd’hui abrité par le
mur.
D’après les formules de l’EurOtop, le mur arasé à 3.2m NGF apporterait une certaine marge
de sécurité face aux risques de franchissement jusqu’à l’occurrence cinquantennale, y compris
face à une hausse attendue du niveau d’eau. Une hausse de 0.3m permettrait de conserver
la marge de sécurité actuelle jusqu’à l’horizon 2100, selon l’hypothèse de scénario moyen du
GIEC.
Les résultats en canal à houle numérique confirment qu’il n’est pas nécessaire de rehausser
le mur chasse-mer, les franchissements étant acceptables a minima jusqu’à l’occurrence
cinquantennale à l’horizon 2060.
Sachant que les contraintes architecturales imposent d’appliquer la même cote d’arase à
l’ensemble du mur abri, y compris sa partie prolongée, il apparaît pertinent de conserver le
profil de digue et de prolonger le mur à la même cote 3.2m NGF que le mur actuel.
L’éventuelle rehausse du mur, impliquant en principe une reprise de fondation sous l’effet de
l’augmentation des sollicitations sur des surfaces agrandies et plus exposées, pourra être
envisagée en phase ultérieure au regard de la montée réelle du niveau des océans.
Enfin, lors d'annonces de tempêtes importantes, il est crucial de fermer l'accès à la digue,
comme cela est déjà le cas, et de sécuriser le matériel présent sur le quai. Les petits navires
pourront également être amenés à s'éloigner légèrement du quai en cas de tempête annoncée
plus sévère que celle de novembre 2011.
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 65
7 LES CAS DE CHARGE HYDRODYNAMIQUES ENVELOPPES
7.1 LA HOULE DE PROJET AU DROIT DES OUVRAGES
Les hauteurs de houle de projet incidentes sur les ouvrages à concevoir ont été extraites des
résultats du simulateur d’agitation portuaire en modifiant volontairement et localement les
coefficients de réflexion (absorption totale). Les linéaires étudiés sont tracés sur l’extrait de
champ d’agitation incluant les effets de réflexion, correspondant à la réalité physique à l’ELU.
Les résultats en termes de hauteur incidente sur le linéaire étudié sont tracés sur le graphe
suivant.
7.1.1 Le nouveau quai d’avitaillement
S=23m
S=0m
Zoom sur l’agitation d’occurrence extrême au niveau des ouvrages de projet
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 66
7.1.2 Le nouveau quai d’accueil
S=0m S=18m
Zoom sur l’agitation d’occurrence extrême au niveau des ouvrages de projet
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 67
7.1.3 Le nouveau caisson « retour »
S=21m
S=0m
Zoom sur l’agitation d’occurrence extrême au niveau des ouvrages de projet
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 68
7.1.4 Le caisson côté musoir sous la dalle du quai
S=7m
S=0m
Zoom sur l’agitation d’occurrence extrême au niveau des ouvrages de projet
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 69
7.2 CAS DE CHARGE HYDRODYNAMIQUES
Le modèle hydrodynamique, ainsi que les théories classiques de Goda (effort de crête) et
Sainflou (effort de creux) adaptés aux ouvrages verticaux, ont été exploités pour évaluer en
première approche les cas de charge hydrodynamiques agissant globalement sur le profil
courant des ouvrages. Les charges locales agissant de part et d’autre des parois poreuses
seront examinées en phase PRO dans le cadre des dimensionnements plus précis.
On évalue ici les cas enveloppes à appliquer en entrée des études de fondation ou de stabilité
de l’ouvrage dans son ensemble. La vague de projet est la vague incidente de hauteur telle
que Hmax=2xHm0, observée sur un train de houle de trois heures. On retient l’occurrence
extrême, c’est-à-dire la valeur haute de l’intervalle de confiance à 95% à l’occurrence
centennale combinant houles fortes et niveau d’eau associé à l’horizon 2100 (1.07m NGF).
Les conditions extrêmes sont la référence pour le dimensonnement à l’état limite ultime.
On admet par ailleurs que la vague de hauteur maximale par niveau d’eau haut s’engouffre
dans les chambres Jarlan en les remplissant totalement d’eau, si bien que l’amortissement
pour cette vague particulière en est altéré. Il en résulte une réflexion quasi-totale, que l’on
traduit par un coefficient de réflexion Kr=1.0, volontairement conservatif dans le cadre du pré-
dimensionnement.
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 70
7.2.1 Le quai d’avitaillement
7.2.1.1 Effort de crête
+1.26m NGF
26 kPa
+1.07m NGF
27 kPa
106 kN/ml
-0.75 m NGF
95 kN/ml
-2.5m NGF
-2.8m NGF 7.6 m
25 kPa
5.1 m
25 kPa
7.2.1.2 Effort de creux
+1.26m NGF
+1.07m NGF
17 kPa -0.65m NGF
-1.24m NGF
50 kN/ml
-2.55m NGF
-2.85m NGF
16 kPa
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 71
7.2.2 Le quai d’accueil
7.2.2.1 Effort de crête
Côté port Côté avant-port
+1.26m NGF
35 kPa
+1.07m NGF
36 kPa
142 kN/ml
-0.75m NGF
204 kN/ml
-2.4m NGF
-2.8m NGF 12.0 m
34 kPa
8.0 m
34 kPa
7.2.2.2 Effort de creux
Côté port Côté avant-port
+1.26m NGF
+1.07m NGF
18 kPa -0.73m NGF
-1.25m NGF
52 kN/ml
-2.4m NGF
-2.8m NGF
17 kPa
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 72
7.2.3 Le caisson retour
7.2.3.1 Effort de crête
+1.50m NGF 9 kPa
+1.07m NGF
12 kPa
59 kN/ml
-1.09m NGF
-2.00m NGF
25 kN/ml
-3.7m NGF 4.6 m 11 kPa
11 kPa
3.07 m
7.2.3.2 Effort de creux
+1.50m NGF
+1.07m NGF
11 kPa +0.02m NGF
-1.53m NGF
-2.00m NGF 45 kN/ml
-3.7m NGF
10 kPa
L’effort de creux, tirant le caisson vers le musoir, est concomitant avec l’effort d’amarrage (4
bollards de 50t tirés par les haussières).
L’effort de crête, poussant le caisson vers le port, n’est pas concomitant avec les efforts
d’amarrage.
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 73
7.2.4 Le caisson côté musoir sous la dalle de quai
7.2.4.1 Effort de crête
+1.07m NGF
+0.70m NGF
30 kPa
134 kN/ml
-1.71m NGF
-1.80m NGF 81 kN/ml
-3.70mNGF
-4.00m NGF 6.0 m
27 kPa
4.0 m
27 kPa
7.2.4.2 Effort de creux
+1.07m NGF
+0.70m NGF
7 kPa
21 kPa -0.98m NGF
-1.99m NGF
-1.80m NGF
110 kN/ml
-3.70mNGF
-4.00m NGF
19 kPa
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 74
8 SYNTHESE – CONCLUSION
L’étude de fonctionnement hydraulique des ouvrages conduit aux résultats synthétiques
suivants :
Les nouveaux caissons amortisseurs ont été conçus à simple ou double paroi Jarlan selon
leur emprise parfois limitée dans l’avant-port réaménagé. L’efficacité attendue après
ajustement de dimensions et porosités permet de dissiper l’énergie des houles et des clapots
sur une large gamme de périodes et de hauteurs de vagues.
La réduction attendue de l’agitation portuaire résiduelle est significative sur les nouveaux
postes du quai de l’avant-port. Elle est sensible sur le bassin principal face aux coups de mer
fréquents jusqu’à l’occurrence annuelle. Elle est potentiellement moins ressentie face aux
houles longues d’occurrence rare, même si la tendance reste à l’amélioration globale sur le
bassin principal. Le vieux port, déjà très calme, ressentira la même tendance de réduction de
son agitation. Dans l’ensemble, l’aménagement améliore le confort et la sécurité du port.
Le tronçon de digue principale devant accueillir le nouveau quai de l’avant-port est
potentiellement sollicité par des vagues extrêmes de hauteurs similaires à celles observées
sur les tronçons situés plus au Sud et abrités par le mur renvoi de houle. La configuration de
digue avec mur abri à 3.2m NGF a démontré son efficacité par le passé face aux risques de
franchissement par occurrence quasi cinquantennale et disposerait d’une certaine marge de
sécurité. Dans la mesure où les contraintes architecturales imposent une cote uniforme de
l’ensemble du mur, il est pertinent de prolonger le mur en conservant l’arase actuelle
3.2m NGF pour abriter le nouveau quai de l’avant-port.
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 75
9 ANNEXES
9.1 LES EVENEMENTS MARQUANTS A L’APPROCHE DU PORT
9.1.1 Point PC1
Caractéristiques des fortes tempêtes à l’approche du port, PC1 (-8m NGF)
Provenance au Provenance en Vitesse moyenne Provenance du
Date Hm0 au large Période pic Niveau d’eau Hm0 en PC1
large PC1 du vent vent
05/11/2011 3.70m 9.0s N105° 0.51m NGF 3.01m N88° 16.0m/s N48°
06/03/2013 3.30m 9.1s N105° 0.37m NGF 2.81m N89° 17.2m/s N33°
09/04/2000 3.20m 8.3s N115° - 2.39m N91° 16.2m/s N51°
26/12/2008 2.60m 8.1s N105° 0.25m NGF 2.33m N89° 17.9m/s N33°
28/11/2008 2.60m 7.5s N105° 0.55m NGF 2.32m N89° 17.9m/s N29°
04/12/2003 2.50m 7.2s N105° 0.36m NGF 2.30m N87° 19.9m/s N37°
14/12/2001 2.50m 8.2s N105° 0.28m NGF 2.26m N89° 18.0m/s N22°
21/02/2004 2.30m 6.9s N95° 0.32m NGF 2.23m N84° 19.2m/s N32°
02/02/1996 2.30m 7.2s N95° - 2.21m N85° 17.5m/s N32°
28/02/2001 2.50m 7.2s N95° 0.40m NGF 2.18m N87° 12.7m/s N65°
04/01/2008 2.40m 8.0s N105° 0.27m NGF 2.18m N90° 16.7m/s N33°
31/10/2012 2.40m 7.4s N105° 0.64m NGF 2.16m N89° 17.6m/s N29°
17/12/1997 2.30m 7.1s N105° - 2.12m N89° 18.2m/s N33°
11/11/2001 2.10m 6.9s N95° 0.47m NGF 2.08m N85° 18.8m/s N24°
02/03/1993 2.30m 8.0s N105° - 2.07m N90° 16.1m/s N25°
28/11/2014 2.30m 7.9s N105° 0.57m NGF 2.07m N90° 14.5m/s N39°
31/03/2016 2.49m 6.6s N105° 0.27m NGF 2.05m N88° 13.4m/s N53°
16/04/2004 2.60m 7.6s N115° 0.24m NGF 2.02m N92° 16.5m/s N45°
15/12/2007 2.70m 8.2s N115° 0.21m NGF 2.01m N92° 12.2m/s N51°
02/04/2000 2.50m 7.2s N115° 0.48m NGF 2.00m N91° 16.3m/s N52°
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 76
9.1.2 Point PC2
Caractéristiques des fortes tempêtes à l’approche du port, PC2 (-8m NGF)
Provenance au Provenance en Vitesse moyenne Provenance du
Date Hm0 au large Période pic Niveau d’eau Hm0 en PC2
large PC2 du vent vent
05/11/2011 3.70m 9.0s N105° 0.51m NGF 2.86m N89° 16.0m/s N48°
06/03/2013 3.30m 9.1s N105° 0.37m NGF 2.64m N90° 17.2m/s N33°
28/11/2008 2.40m 6.7s N95° 0.55m NGF 2.28m N84° 20.1m/s N30°
09/04/2000 3.20m 8.3s N115° - 2.26m N92° 16.2m/s N51°
04/12/2003 2.50m 7.2s N105° 0.36m NGF 2.25m N87° 19.9m/s N37°
21/02/2004 2.30m 6.9s N95° 0.32m NGF 2.22m N85° 19.2m/s N32°
26/12/2008 2.60m 8.1s N105° 0.25m NGF 2.22m N90° 17.9m/s N33°
02/02/1996 2.30m 7.2s N95° - 2.18m N86° 17.5m/s N32°
28/02/2001 2.50m 7.2s N95° 0.40m NGF 2.16m N87° 12.7m/s N65°
14/12/2001 2.50m 8.1s N105° 0.28m NGF 2.14m N90° 18.0m/s N24°
31/10/2012 2.40m 7.4s N105° 0.64m NGF 2.09m N89° 17.6m/s N29°
11/11/2001 2.10m 6.9s N95° 0.47m NGF 2.07m N86° 18.8m/s N24°
04/01/2008 2.40m 8.0s N105° 0.27m NGF 2.07m N91° 16.7m/s N33°
17/12/1997 2.30m 7.1s N105° - 2.06m N90° 18.2m/s N33°
31/03/2016 2.49m 6.6s N105° 0.27m NGF 2.04m N89° 13.4m/s N53°
02/03/1993 2.30m 8.0s N105° - 1.98m N91° 16.1m/s N25°
28/11/2014 2.30m 7.8s N105° 0.57m NGF 1.97m N92° 14.2m/s N39°
19/10/1994 2.20m 6.8s N105° - 1.96m N89° 16.1m/s N41°
22/06/1992 2.00m 6.0s N95° - 1.95m N85° 17.5m/s N41°
03/03/2010 2.10m 6.1s N105° 0.54m NGF 1.95m N88° 17.0m/s N51°
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 77
9.1.3 Point PC3
Caractéristiques des fortes tempêtes à l’approche du port, PC3 (-8m NGF)
Provenance au Provenance en Vitesse moyenne Provenance du
Date Hm0 au large Période pic Niveau d’eau Hm0 en PC3
large PC3 du vent vent
05/11/2011 3.70m 9.0s N105° 0.51m NGF 2.41m N83° 16.0m/s N48°
06/03/2013 3.30m 9.1s N105° 0.37m NGF 2.18m N83° 17.2m/s N33°
28/11/2008 2.40m 6.7s N95° 0.55m NGF 2.07m N79° 20.1m/s N30°
28/11/2014 2.30m 7.9s N105° 0.57m NGF 2.07m N90° 14.5m/s N39°
21/02/2004 2.30m 6.9s N95° 0.32m NGF 2.00m N80° 19.2m/s N32°
04/12/2003 2.50m 7.2s N105° 0.36m NGF 1.96m N81° 19.9m/s N37°
02/02/1996 2.30m 7.2s N95° - 1.94m N81° 17.5m/s N32°
28/02/2001 2.50m 7.2s N95° 0.40m NGF 1.91m N82° 12.7m/s N65°
09/04/2000 3.10m 8.1s N115° - 1.87m N84° 16.5m/s N54°
11/11/2001 2.10m 6.6s N95° 0.47m NGF 1.86m N80° 19.1m/s N24°
26/12/2008 2.60m 8.1s N105° 0.25m NGF 1.84m N83° 17.9m/s N33°
31/03/2016 2.49m 6.6s N105° 0.27m NGF 1.80m N83° 13.4m/s N53°
22/06/1992 2.00m 6.0s N95° - 1.79m N79° 17.5m/s N41°
14/12/2001 2.50m 8.1s N105° 0.28m NGF 1.77m N82° 18.0m/s N24°
31/10/2012 2.40m 7.4s N105° 0.64m NGF 1.77m N82° 17.6m/s N29°
17/12/1997 2.30m 7.1s N105° - 1.74m N82° 18.2m/s N33°
27/05/2008 2.00m 6.0s N95° 0.35m NGF 1.74m N81° 14.8m/s N59°
03/03/2010 2.10m 6.1s N105° 0.54m NGF 1.74m N82° 17.0m/s N51°
04/01/2008 2.40m 8.0s N105° 0.27m NGF 1.70m N83° 16.7m/s N33°
19/10/1994 2.20m 6.8s N105° - 1.68m N83° 16.1m/s N41°
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 78
9.1.4 Point PC4
Caractéristiques des fortes tempêtes à l’approche du port, PC4 (-8m NGF)
Provenance au Provenance en Vitesse moyenne Provenance du
Date Hm0 au large Période pic Niveau d’eau Hm0 en PC4
large sPC4 du vent vent
28/11/2014 2.30m 7.9s N105° 0.57m NGF 2.07m N90° 14.5m/s N39°
05/11/2011 3.70m 9.0s N105° 0.51m NGF 1.95m N72° 16.0m/s N48°
28/11/2008 2.40m 6.7s N95° 0.55m NGF 1.82m N70° 20.1m/s N30°
06/03/2013 3.30m 9.1s N105° 0.37m NGF 1.75m N71° 17.2m/s N33°
21/02/2004 2.30m 6.9s N95° 0.32m NGF 1.74m N70° 19.2m/s N32°
04/12/2003 2.50m 7.2s N105° 0.36m NGF 1.68m N71° 19.9m/s N37°
02/02/1996 2.30m 7.2s N95° - 1.66m N71° 17.5m/s N32°
28/02/2001 2.50m 7.2s N95° 0.40m NGF 1.63m N73° 12.7m/s N65°
11/11/2001 2.10m 6.6s N95° 0.47m NGF 1.62m N71° 19.1m/s N24°
22/06/1992 2.00m 6.0s N95° - 1.61m N72° 17.5m/s N41°
09/04/2000 3.10m 8.1s N115° - 1.56m N74° 16.5m/s N54°
31/03/2016 2.49m 6.6s N105° 0.27m NGF 1.55m N74° 13.4m/s N53°
27/05/2008 2.00m 6.0s N95° 0.35m NGF 1.54m N74° 14.8m/s N59°
03/03/2010 2.10m 6.1s N105° 0.54m NGF 1.54m N74° 17.0m/s N51°
26/12/2008 2.60m 8.1s N105° 0.25m NGF 1.52m N71° 17.9m/s N33°
31/10/2012 2.20m 6.9s N105° 0.64m NGF 1.51m N71° 18.6m/s N33°
02/02/2009 2.00m 6.1s N95° 0.48m NGF 1.49m N73° 14.4m/s N41°
17/12/1997 2.30m 7.1s N105° - 1.47m N72° 18.2m/s N33°
14/12/2001 2.50m 8.1s N105° 0.28m NGF 1.45m N71° 18.0m/s N24°
19/10/1994 2.20m 6.8s N105° - 1.44m N73° 16.1m/s N41°
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 79
9.2 LES HOULES DE PROJET A L’APPROCHE DU PORT
9.2.1 Point PC1
Extrapolation des hauteurs de projet Hm0, point PC1
Evènements marquants à l’approche de la passe du port,
Période de retour Valeur modale Intervalle de confiance 95%
point PC1 (-8m NGF)
1 an 1.91m 1.85m-1.97m
Date Hm0 Période pic Provenance 5 ans 2.36m 2.20m-2.53m
10 ans 2.56m 2.35m-2.76m
02/02/1996 2.21m 7.2s N85°
20 ans 2.75m 2.50m-3.00m
17/12/1997 2.12m 7.1s N89°
50 ans 3.01m 2.70m-3.32m
09/04/2000 2.39m 8.3s N91°
100 ans 3.20m 2.85m-3.56m
28/02/2001 2.18m 7.2s N87°
14/12/2001 2.26m 8.2s N89°
04/12/2003 2.30m 7.2s N87°
21/02/2004 2.23m 6.9s N84°
04/01/2008 2.18m 8.0s N90°
28/11/2008 2.32m 7.5s N89°
26/12/2008 2.33m 8.1s N89°
05/11/2011 3.01m 9.0s N88°
31/10/2012 2.16m 7.4s N89°
06/03/2013 2.81m 9.1s N89°
05/02/2015 1.78m 8.1s N88°
15/03/2015 1.91m 7.6s N91°
02/11/2015 1.72m 6.6s N90°
31/03/2016 2.05m 6.6s N88°
29/11/2016 1.72m 7.1s N91°
21/01/2020 1.83m 6.6s N86°
23/03/2020 1.96m 6.6s N89°
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 80
9.2.2 Point PC2
Extrapolation des hauteurs de projet Hm0, point PC2
Evènements marquants à l’approche du port, point PC2 (-8m NGF)
Période de retour Valeur modale Intervalle de confiance 95%
Date Hm0 Période pic Provenance 1 an 1.84m 1.79m-1.90m
5 ans 2.26m 2.11m-2.42m
22/06/1992 1.95m 6.0s N85° 10 ans 2.44m 2.25m-2.64m
02/03/1993 1.98m 8.0s N91° 20 ans 2.62m 2.39m-2.86m
19/10/1994 1.96m 6.8s N89° 50 ans 2.86m 2.57m-3.15m
02/02/1996 2.18m 7.2s N86°
100 ans 3.04m 2.71m-3.38m
17/12/1997 2.06m 7.1s N90°
09/04/2000 2.26m 8.3s N92°
28/02/2001 2.16m 7.2s N87°
11/11/2001 2.07m 6.9s N86°
14/12/2001 2.14m 8.1s N90°
04/12/2003 2.25m 7.2s N87°
21/02/2004 2.22m 6.9s N85°
04/01/2008 2.07m 8.0s N91°
28/11/2008 2.28m 6.7s N84°
26/12/2008 2.22m 8.1s N90°
03/03/2010 1.95m 6.1s N88°
05/11/2011 2.86m 9.0s N89°
31/10/2012 2.09m 7.4s N89°
06/03/2013 2.64m 9.1s N90°
28/11/2014 1.97m 7.8s N92°
31/03/2016 2.04m 6.6s N89°
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 81
9.2.3 Point PC3
Extrapolation des hauteurs de projet Hm0, point PC3
Evènements marquants à l’approche du port, point PC3 (-8m NGF)
Période de retour Valeur modale Intervalle de confiance 95%
Date Hm0 Période pic Provenance 1 an 1.53m 1.47m-1.58m
5 ans 1.88m 1.74m-2.02m
22/06/1992 1.79m 6.0s N79° 10 ans 2.03m 1.85m-2.22m
19/10/1994 1.68m 6.8s N83° 20 ans 2.19m 1.96m-2.41m
02/02/1996 1.94m 7.2s N81° 50 ans 2.39m 2.11m-2.66m
17/12/1997 1.74m 7.1s N82°
100 ans 2.54m 2.23m-2.85m
09/04/2000 1.87m 8.1s N84°
28/02/2001 1.91m 7.2s N82°
11/11/2001 1.86m 6.6s N80°
14/12/2001 1.77m 8.1s N82°
04/12/2003 1.96m 7.2s N81°
21/02/2004 2.00m 6.9s N80°
04/01/2008 1.70m 8.0s N83°
27/05/2008 1.74m 6.0s N81°
28/11/2008 2.07m 6.7s N79°
26/12/2008 1.84m 8.1s N83°
03/03/2010 1.74m 6.1s N82°
05/11/2011 2.41m 9.0s N83°
31/10/2012 1.77m 7.4s N82°
06/03/2013 2.18m 9.1s N83°
28/11/2014 2.07m 7.9s N90°
31/03/2016 1.80m 6.6s N83°
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 82
9.2.4 Point PC4
Extrapolation des hauteurs de projet Hm0, point PC4
Evènements marquants à l’approche du port, point PC4 (-8m NGF)
Période de retour Valeur modale Intervalle de confiance 95%
Date Hm0 Période pic Provenance 1 an 1.30m 1.25m-1.35m
5 ans 1.57m 1.45m-1.70m
22/06/1992 1.61m 6.0s N72° 10 ans 1.69m 1.53m-1.85m
19/10/1994 1.44m 6.8s N73° 20 ans 1.81m 1.62m-2.00m
02/02/1996 1.66m 7.2s N71° 50 ans 1.96m 1.73m-2.20m
17/12/1997 1.47m 7.1s N72°
100 ans 2.08m 1.81m-2.35m
09/04/2000 1.56m 8.1s N74°
28/02/2001 1.63m 7.2s N73°
11/11/2001 1.62m 6.6s N71°
14/12/2001 1.45m 8.1s N71°
04/12/2003 1.68m 7.2s N71°
21/02/2004 1.74m 6.9s N70°
27/05/2008 1.54m 6.0s N74°
28/11/2008 1.82m 6.7s N70°
26/12/2008 1.52m 8.1s N71°
02/02/2009 1.49m 6.1s N73°
03/03/2010 1.54m 6.1s N74°
05/11/2011 1.95m 9.0s N72°
31/10/2012 1.51m 6.9s N71°
06/03/2013 1.75m 9.1s N71°
28/11/2014 2.07m 7.9s N90°
31/03/2016 1.55m 6.6s N74°
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 83
9.3 LES HOULES DE PROJET REPRESENTATIVES DES ETATS DE MER ATTENDUS DEVANT LE
PORT
Points témoins PC1 à PC4 devant la digue, en dehors de la zone de déferlement
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 84
Houles caractéristiques au large, engendrant les états de mer attendus à l’approche de la digue,
hors zone de surf
Niveau d’eau concomitant,
Occurrence combinée Houle forte au large Vent d’accompagnement
horizon 2025
Annuelle Hs=2.3m, TP=7s, N115° V10min=14.2m/s, N52° 0.40m NGF
Décennale Hs=3.1m, TP=9s, N110° V10min=16.2m/s, N51° 0.53m NGF
Cinquantennale Hs=3.7m, TP=10s, N105° V10min=16.0m/s, N48° 0.58m NGF
Extrême ELU Hs=4.5m, TP=10s, N100° V10min=16.0m/s, N48° 0.61m NGF
Hauteur de houle Hm0 au large de la digue principale entre PC1 et PC4, vers -8m NGF
Combinaison [houle forte, niveau d’eau modéré]
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 85
Houles caractéristiques au large, engendrant les états de mer attendus à l’approche de la digue,
hors zone de surf
Niveau d’eau concomitant,
Occurrence combinée Houle modérée au large Vent d’accompagnement
horizon 2025
Annuelle Hs=1.5m, TP=6s, N115° V10min=14.2m/s, N52° 0.56m NGF
Décennale Hs=2.0m, TP=7s, N110° V10min=14.2m/s, N52° 0.68m NGF
Cinquantennale Hs=2.5m, TP=8s, N105° V10min=14.2m/s, N52° 0.76m NGF
Extrême ELU Hs=2.6m, TP=8s, N100° V10min=14.2m/s, N52° 0.86m NGF
Hauteur de houle Hm0 au large de la digue principale entre PC1 et PC4, vers -8m NGF
Combinaison [houle modérée, niveau d’eau élevé]
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 86
9.4 LES HAUTEURS DE HOULE INCIDENTES AU PIED DE LA DIGUE PRINCIPALE
s=54m
s=64m
s=125m
s=260m
s=395m
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 87
Niveau d’eau horizon 2025
Houles caractéristiques au large, engendrant les états de mer attendus à l’approche de la digue
Niveau d’eau concomitant,
Occurrence combinée Houle forte au large Vent d’accompagnement
horizon 2025
Annuelle Hs=2.3m, TP=7s, N115° V10min=14.2m/s, N52° 0.40m NGF
Décennale Hs=3.1m, TP=9s, N110° V10min=16.2m/s, N51° 0.53m NGF
Cinquantennale Hs=3.7m, TP=10s, N105° V10min=16.0m/s, N48° 0.58m NGF
Extrême ELU Hs=4.5m, TP=10s, N100° V10min=16.0m/s, N48° 0.61m NGF
Hauteur de houle Hm0 au pied de la digue principale entre le musoir et l’enracinement
Combinaison [houle forte, niveau d’eau modéré]
Hauteur de houle Hm0 au pied de la digue principale entre le musoir et l’enracinement
Comparaison entre la houle observée du 5/11/2011 et l’occurrence cinquantennale théorique
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 88
Niveaux d’eau horizons 2060 et 2100
Houles caractéristiques au large, engendrant les états de mer attendus à l’approche de la digue
Occurrence Vent Niveau d’eau concomitant,
Houle forte au large
combinée d’accompagnement horizon 2060 horizon 2100
Annuelle Hs=2.3m, TP=7s, N115° V10min=14.2m/s, N52° 0.62m NGF 0.86m NGF
Décennale Hs=3.1m, TP=9s, N110° V10min=16.2m/s, N51° 0.75m NGF 0.99m NGF
Cinquantennale Hs=3.7m, TP=10s, N105° V10min=16.0m/s, N48° 0.80m NGF 1.04m NGF
Extrême ELU Hs=4.5m, TP=10s, N100° V10min=16.0m/s, N48° 0.83m NGF 1.07m NGF
Hauteur de houle Hm0 au pied de la digue principale entre le musoir et l’enracinement, horizon 2060
Hauteur de houle Hm0 au pied de la digue principale entre le musoir et l’enracinement, horizon 2100
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 89
9.5 LES CHAMPS D’AGITATION PORTUAIRE
Configurations existante et de projet SJCF
Houle annuelle, Hm0=1.9m TP=7s N88°
Hm0 (m)
Configuration existante du port Configuration projetée du port
Houle décennale, Hm0=2.6m TP=9s N86°
Configuration existante du port Configuration projetée du port
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 90
Configurations existante et de projet SJCF
Houle cinquantennale, Hm0=3.0m TP=10s N85°
Hm0 (m)
Configuration existante du port Configuration projetée du port
Houle extrême, Hm0=3.6m TP=10s N84°
Configuration existante du port Configuration projetée du port
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 91
Zoom sur l’agitation des configurations existante et de projet du port
Configuration existante du port
Hm0 (m)
Houle annuelle, Hm0=1.9m TP=7s N88° Houle décennale, Hm0=2.6m TP=9s N86° Houle cinquantennale, Hm0=3.0m TP=10s N85° Houle extrême, Hm0=3.6m TP=10s N84°
Configuration projetée du port
Houle annuelle, Hm0=1.9m TP=7s N88° Houle décennale, Hm0=2.6m TP=9s N86° Houle cinquantennale, Hm0=3.0m TP=10s N85° Houle extrême, Hm0=3.6m TP=10s N84°
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 92
9.6 LES STATISTIQUES ANNUELLES DU NIVEAU D’AGITATION PORTUAIRE PAR ZONE
9.6.1 Repérage des zones dans le port
Zone 1
Zone 4
Zone 2
Zone 3
Repérage des zones témoins dans le port de Saint-Jean-Cap-Ferrat
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 93
9.6.2 Répartition statistique des périodes pics en zone 1
Répartition statistique des hauteurs et périodes pic associées en zone 1 dans la configuration
existante du port
Répartition statistique des hauteurs et périodes pic associées en zone 1 dans la configuration de
projet du port
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 94
9.6.3 Statistiques des hauteurs dans la zone 1
9.6.3.1 Configuration existante
toute
Hs cumulés 0.0- 4.0s 4.0- 5.0s 5.0- 6.0s 6.0- 7.0s 7.0- 8.0s 8.0- 9.0s 9.0- 10.0s 10.0- 11.0s 11.0- 14.0s
provenance
0.00m - 0.05m 100.00% 71.02% 21.70% 15.02% 13.99% 11.69% 4.93% 2.43% 1.00% 0.26% 0.00%
0.05m - 0.10m 28.98% 12.60% 5.82% 2.33% 0.35% 0.53% 1.27% 1.31% 0.72% 0.28% 0.00%
0.10m - 0.15m 16.38% 7.35% 1.71% 3.55% 1.25% 0.09% 0.05% 0.23% 0.35% 0.12% 0.00%
0.15m - 0.20m 9.03% 3.89% 0.15% 1.52% 1.82% 0.20% 0.03% 0.02% 0.07% 0.08% 0.00%
0.20m - 0.30m 5.14% 3.64% 0.01% 0.40% 2.14% 0.92% 0.07% 0.01% 0.04% 0.04% 0.00%
0.30m - 0.50m 1.50% 1.41% 0.00% 0.00% 0.20% 0.89% 0.30% 0.02% 0.00% 0.00% 0.00%
0.50m - 0.70m 0.09% 0.08% 0.00% 0.00% 0.00% 0.01% 0.04% 0.04% 0.00% 0.00% 0.00%
0.70m - 1.00m 0.01% 0.01% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.01% 0.00% 0.00%
Totaux 100.00% 100.00% 29.39% 22.83% 19.73% 14.33% 6.69% 4.06% 2.19% 0.78% 0.00%
9.6.3.2 Configuration de projet
toute
Hs cumulés 0.0- 4.0s 4.0- 5.0s 5.0- 6.0s 6.0- 7.0s 7.0- 8.0s 8.0- 9.0s 9.0- 10.0s 10.0- 11.0s 11.0- 14.0s
provenance
100.00% 72.59% 22.00% 15.19% 14.02% 11.99% 5.38% 2.60% 1.11% 0.30% 0.00%
27.41% 13.76% 6.60% 3.37% 0.49% 0.25% 0.84% 1.25% 0.69% 0.26% 0.00%
13.64% 6.49% 0.75% 3.22% 1.80% 0.13% 0.04% 0.13% 0.30% 0.12% 0.00%
7.15% 3.43% 0.03% 0.92% 1.95% 0.32% 0.04% 0.02% 0.07% 0.07% 0.00%
3.72% 2.89% 0.00% 0.12% 1.42% 1.20% 0.11% 0.01% 0.02% 0.02% 0.00%
0.83% 0.79% 0.00% 0.00% 0.04% 0.44% 0.28% 0.03% 0.00% 0.00% 0.00%
0.04% 0.03% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.01% 0.02% 0.00% 0.00% 0.00%
0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00%
100.00% 100.00% 29.39% 22.83% 19.73% 14.33% 6.69% 4.06% 2.19% 0.78% 0.00%
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 95
9.6.4 Statistiques des hauteurs dans la zone 2
9.6.4.1 Configuration existante
toute
Hs cumulés 0.0- 4.0s 4.0- 5.0s 5.0- 6.0s 6.0- 7.0s 7.0- 8.0s 8.0- 9.0s 9.0- 10.0s 10.0- 11.0s 11.0- 14.0s
provenance
0.00m - 0.05m 100.00% 78.10% 25.05% 15.78% 14.11% 12.14% 5.94% 3.23% 1.44% 0.42% 0.00%
0.05m - 0.10m 21.90% 12.70% 4.15% 5.08% 1.41% 0.15% 0.30% 0.73% 0.64% 0.24% 0.00%
0.10m - 0.15m 9.20% 5.15% 0.18% 1.83% 2.56% 0.30% 0.04% 0.04% 0.09% 0.11% 0.00%
0.15m - 0.20m 4.05% 2.26% 0.00% 0.14% 1.40% 0.64% 0.05% 0.01% 0.01% 0.00% 0.00%
0.20m - 0.30m 1.79% 1.44% 0.00% 0.00% 0.25% 1.01% 0.17% 0.01% 0.00% 0.00% 0.00%
0.30m - 0.50m 0.35% 0.34% 0.00% 0.00% 0.00% 0.10% 0.19% 0.04% 0.00% 0.00% 0.00%
0.50m - 0.70m 0.01% 0.01% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00%
0.70m - 1.00m 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00%
Totaux 100.00% 100.00% 29.39% 22.83% 19.73% 14.33% 6.69% 4.06% 2.19% 0.78% 0.00%
9.6.4.2 Configuration de projet
toute
Hs cumulés 0.0- 4.0s 4.0- 5.0s 5.0- 6.0s 6.0- 7.0s 7.0- 8.0s 8.0- 9.0s 9.0- 10.0s 10.0- 11.0s 11.0- 14.0s
provenance
0.00m - 0.05m 100.00% 83.38% 27.38% 17.24% 14.32% 12.21% 6.20% 3.80% 1.72% 0.52% 0.00%
0.05m - 0.10m 16.62% 11.32% 1.99% 5.20% 2.98% 0.25% 0.07% 0.20% 0.43% 0.20% 0.00%
0.10m - 0.15m 5.30% 3.64% 0.01% 0.39% 2.21% 0.85% 0.08% 0.01% 0.04% 0.06% 0.00%
0.15m - 0.20m 1.66% 1.18% 0.00% 0.00% 0.22% 0.81% 0.13% 0.01% 0.00% 0.00% 0.00%
0.20m - 0.30m 0.48% 0.45% 0.00% 0.00% 0.00% 0.21% 0.20% 0.04% 0.00% 0.00% 0.00%
0.30m - 0.50m 0.02% 0.02% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.01% 0.01% 0.01% 0.00% 0.00%
0.50m - 0.70m 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00%
0.70m - 1.00m 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00%
Totaux 100.00% 100.00% 29.39% 22.83% 19.73% 14.33% 6.69% 4.06% 2.19% 0.78% 0.00%
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 96
9.6.5 Statistiques des hauteurs dans la zone 3
9.6.5.1 Configuration existante
toute
Hs cumulés 0.0- 4.0s 4.0- 5.0s 5.0- 6.0s 6.0- 7.0s 7.0- 8.0s 8.0- 9.0s 9.0- 10.0s 10.0- 11.0s 11.0- 14.0s
provenance
0.00m - 0.05m 100.00% 96.47% 29.38% 22.68% 18.35% 12.76% 6.33% 4.01% 2.18% 0.78% 0.00%
0.05m - 0.10m 3.53% 3.50% 0.01% 0.15% 1.38% 1.57% 0.35% 0.05% 0.00% 0.00% 0.00%
0.10m - 0.15m 0.02% 0.02% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.01% 0.00% 0.01% 0.00% 0.00%
0.15m - 0.20m 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00%
0.20m - 0.30m 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00%
0.30m - 0.50m 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00%
0.50m - 0.70m 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00%
0.70m - 1.00m 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00%
Totaux 100.00% 100.00% 29.39% 22.83% 19.73% 14.33% 6.69% 4.06% 2.19% 0.78% 0.00%
9.6.5.2 Configuration de projet
toute
Hs cumulés 0.0- 4.0s 4.0- 5.0s 5.0- 6.0s 6.0- 7.0s 7.0- 8.0s 8.0- 9.0s 9.0- 10.0s 10.0- 11.0s 11.0- 14.0s
provenance
0.00m - 0.05m 100.00% 98.31% 29.39% 22.82% 19.36% 13.35% 6.41% 4.02% 2.19% 0.78% 0.00%
0.05m - 0.10m 1.69% 1.69% 0.00% 0.00% 0.37% 0.98% 0.28% 0.05% 0.01% 0.00% 0.00%
0.10m - 0.15m 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00%
0.15m - 0.20m 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00%
0.20m - 0.30m 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00%
0.30m - 0.50m 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00%
0.50m - 0.70m 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00%
0.70m - 1.00m 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00%
Totaux 100.00% 100.00% 29.39% 22.83% 19.73% 14.33% 6.69% 4.06% 2.19% 0.78% 0.00%
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 97
9.6.6 Statistiques des hauteurs dans la zone 4
9.6.6.1 Configuration existante
toute
Hs cumulés 0.0- 4.0s 4.0- 5.0s 5.0- 6.0s 6.0- 7.0s 7.0- 8.0s 8.0- 9.0s 9.0- 10.0s 10.0- 11.0s 11.0- 14.0s
provenance
0.00m - 0.05m 100.00% 79.95% 25.03% 15.74% 14.12% 12.19% 6.22% 3.94% 2.05% 0.66% 0.00%
0.05m - 0.10m 20.05% 10.97% 4.16% 4.74% 1.49% 0.20% 0.07% 0.07% 0.13% 0.12% 0.00%
0.10m - 0.15m 9.08% 5.82% 0.20% 2.13% 2.79% 0.61% 0.09% 0.01% 0.00% 0.00% 0.00%
0.15m - 0.20m 3.26% 2.63% 0.00% 0.21% 1.22% 1.01% 0.17% 0.02% 0.00% 0.00% 0.00%
0.20m - 0.30m 0.63% 0.63% 0.00% 0.00% 0.11% 0.33% 0.14% 0.04% 0.01% 0.00% 0.00%
0.30m - 0.50m 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00%
0.50m - 0.70m 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00%
0.70m - 1.00m 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00%
Totaux 100.00% 100.00% 29.39% 22.83% 19.73% 14.33% 6.69% 4.06% 2.19% 0.78% 0.00%
9.6.6.2 Configuration de projet
toute
Hs cumulés 0.0- 4.0s 4.0- 5.0s 5.0- 6.0s 6.0- 7.0s 7.0- 8.0s 8.0- 9.0s 9.0- 10.0s 10.0- 11.0s 11.0- 14.0s
provenance
0.00m - 0.05m 100.00% 83.92% 27.36% 17.05% 14.28% 12.23% 6.24% 3.97% 2.11% 0.69% 0.00%
0.05m - 0.10m 16.08% 10.98% 2.01% 5.25% 3.00% 0.43% 0.09% 0.03% 0.08% 0.09% 0.00%
0.10m - 0.15m 5.10% 4.24% 0.01% 0.53% 2.31% 1.21% 0.16% 0.01% 0.00% 0.00% 0.00%
0.15m - 0.20m 0.86% 0.81% 0.00% 0.00% 0.14% 0.45% 0.18% 0.03% 0.00% 0.00% 0.00%
0.20m - 0.30m 0.05% 0.05% 0.00% 0.00% 0.00% 0.02% 0.02% 0.01% 0.01% 0.00% 0.00%
0.30m - 0.50m 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00%
0.50m - 0.70m 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00%
0.70m - 1.00m 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00%
Totaux 100.00% 100.00% 29.39% 22.83% 19.73% 14.33% 6.69% 4.06% 2.19% 0.78% 0.00%
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 98
9.7 QUELQUES EXTRAITS DE CALCULS PAR BALAYAGE PARAMETRIQUE DU COEFFICIENT KR
9.7.1 Quai d’avitaillement – Jarlan simple h=2.5m
Estimation numérique du coefficient Kr en houle irrégulière Hm0=0.8m pour un Jarlan simple B=6.2m
et h=2.5m au quai d’avitaillement
Estimation numérique du coefficient Kr en houle régulière pour un Jarlan simple B=6.2m et h=2.5m au
quai d’avitaillement (𝜏 = 25%)
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 99
9.7.2 Quai d’avitaillement – Jarlan double h=2.0m
Estimation numérique du coefficient Kr en houle irrégulière Hm0=0.8m pour un Jarlan h=2.0m et
B1=B2=3m au quai d’avitaillement
Estimation numérique du coefficient Kr en houle régulière pour un Jarlan double h=2.0m et
B1=B2=3m au quai d’avitaillement (𝜏 = [40%, 20%])
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 100
9.7.3 Quai d’accueil – côté avant-port
Estimation numérique du coefficient Kr en houle irrégulière Hm0=1.0m pour les doubles Jarlan h=2.1m
et B=7.4m du futur quai d’accueil côté avant-port
Estimation numérique du coefficient Kr en houle régulière pour les doubles Jarlan h=2.1m et B=7.4m
du futur quai d’accueil côté avant-port (𝜏 = [40%, 20%])
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 101
9.7.4 Quai d’accueil – extrémité
Estimation numérique du coefficient Kr en houle irrégulière Hm0=0.5m pour les simples Jarlan h=1.5m
et B=4.3m de l’extrémité du futur quai d’accueil
Estimation numérique du coefficient Kr en houle irrégulière Hm0=0.8m pour les simples Jarlan h=1.5m
et B=4.3m de l’extrémité du futur quai d’accueil
Estimation numérique du coefficient Kr en houle régulière pour les simples Jarlan h=1.5m et B=4.3m
de l’extrémité du futur quai d’accueil (𝜏 = 30%)
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 102
9.7.5 Quai retour
Estimation numérique du coefficient Kr en houle irrégulière Hm0=0.3m pour les simples Jarlan h=1.5m
et B=4.0m du futur quai retour
Estimation numérique du coefficient Kr en houle régulière pour les simples Jarlan h=1.5m et B=4.0m
du futur quai retour (𝜏 = 25%)
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 103
9.7.6 Caisson côté musoir
Estimation numérique du coefficient Kr en houle irrégulière Hm0=0.8m pour les pour les doubles Jarlan
h=1.8m et B1=B2=2.75m du futur caisson sous le nouveau quai de l’avant-port
Estimation numérique du coefficient Kr en houle irrégulière Hm0=1.0m pour les doubles Jarlan h=1.8m
et B1=B2=2.75m du futur caisson sous le nouveau quai de l’avant-port
Estimation numérique du coefficient Kr en régulière pour les doubles Jarlan h=1.8m et B1=B2=2.75m
du futur caisson sous le nouveau quai de l’avant-port (𝜏 = [35%, 18%])
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 104
9.8 DESCRIPTION DU LOGICIEL WAVE2FOAM
Waves2Foam est un logiciel d’hydrodynamique issu de la suite OpenFOAM (Open Field
Operation and Manipulation), dédiée aux calculs CFD (Computational Fluid Dynamics) et
largement utilisée au sein des communautés scientifique et technique, pour des usages
académique ou commercial.
La suite intègre plus de 200 programmes qui permettent de réaliser les 3 étapes d’un calcul
de mécanique des fluides, soit :
le preprocessoring ;
géométrie 3D
maillage
le calcul ;
conditions limites,
paramétrage numérique,
calcul
le post-traitement.
visualisation
analyse des résultats
Les simulations Waves2Foam sont fondées sur la résolution des équations primitives de la
mécanique des fluides à chaque pas de temps. Waves2Foam est développé spécifiquement
pour reproduire les écoulements à surface libre, en intégrant les effets non linéaires, y compris
les phénomènes de déferlement, les mélanges air-eau et les franchissements de lames d’eau
via une méthode Volume of Fluid (VOF).
Il est également possible d’introduire des milieux poreux, modélisés via les équations
classiques de Forchheimer tenant compte des porosités et des taux de dissipation à l’échelle
macroscopique.
Le gradient hydraulique 𝚤⃑ = 𝑔𝑟𝑎𝑑⃑ 𝐻 = 𝑔𝑟𝑎𝑑⃑ + 𝑧 , associé à l’écoulement oscillant dans le
milieu poreux s’exprime, comme suit :
𝜕𝑢 ⃗
𝚤⃑ = − 𝐴𝑢 ⃗ + 𝐵𝑢 ⃗ 𝑢 ⃗ + 𝐶
𝜕𝑡
Les expressions des coefficients A, B et C ont été identifiées par Van Gent en 1992 après
analyse des équations primitives de Navier-Stockes :
/
𝐴=𝛼 ;𝐵=𝛽 ;𝐶=
𝛼, 𝛽, et 𝛾 sont des fonctions dépendantes des nombres de Reynolds et de Keulegan-Carpenter
de l’écoulement. Leurs ordres de grandeur sont respectivement 𝛼 ≈ 500, 𝛽 ≈ 2, et 𝛾 ≈ 0.34.
𝑔 = 9.81 𝑚 /𝑠
𝐷 : diamètre nominal médian des grains ou blocs du milieu poreux
𝑛 : porosité du milieu
𝑢 : vitesse de l’écoulement à travers le milieu poreux. Il s’agit de la vitesse associée au flux
global à travers le milieu poreux, la vitesse du fluide à travers les vides étant évaluée à :
𝑢
𝑈 =
𝑛
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 105
9.9 ILLUSTRATION DES FRANCHISSEMENTS INDUITS PAR 2% DES VAGUES LES PLUS HAUTES
9.9.1 Houle d’occurrence décennale à l’horizon 2025
Occurrence décennale horizon 2025 [+0.53m NGF, Hm0,canal=2.1m, Tp=9s]
1 4
2 5
3 6
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 106
9.9.2 Houle d’occurrence décennale à l’horizon 2060
Occurrence décennale horizon 2060 [+0.75m NGF, Hm0,canal=2.1m, Tp=9s]
1 4
2 5
3 6
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 107
9.9.3 Tempête de novembre 2011
Tempête novembre 2011 [+0.32m NGF, Hm0,canal=2.5m, Tp=9s]
1 4
2 5
3 6
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 108
9.9.4 Houle d’occurrence cinquantennale à l’horizon 2025
Occurrence cinquantennale horizon 2025 [+0.58m NGF, Hm0,canal=2.5m, Tp=9s]
1 4
2 5
3 6
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 109
9.9.5 Houle d’occurrence cinquantennale à l’horizon 2060
Occurrence cinquantennale horizon 2060 [+0.80m NGF, Hm0,canal=2.5m, Tp=9s]
1 4
2 5
3 6
Aménagement de l’avant-port de Saint Jean Cap Ferrat 28/02/2025
Note sur le fonctionnement hydraulique des ouvrages 110
Texte extrait tel quel de la pièce officielle, qui seule fait foi. La mise en page du document d'origine peut différer.