Brevet FR2388087A1 — publié le 19781117

L'invention concerne un procédé et une installation pour la protection contre la houle de zones comportant des ouvrages marins et plus particulièrement pour des ouvrages marins desservant des installations industrielles côtières. Lorsque l'on veut protéger un ouvrage marin contre les effets de la houle, on se heurte à de nombreux problèmes qui ne peuvent être résolus par une solution globale. La tendance à l'installation d'usines en bord de mer et plus particulièrement d'usines utilisant pour le refroidissement de leurs échangeurs thermiques de l'eau de mer a nécessité l'utilisation de prises d'eau à très grand débit, Ces prises doivent être protégées d'une houle venant du large tout en facilitant un débit important d'eau venant du large afin d'éviter l'admission d'eau de surface souvent plus chaude. L'arrivée d'eau du large est particulièrement nécessaire lorsque la prise d'eau est par exemple établie dans une baie et que les températures atmosphériques peuvent être élevées. La situation de la prise d'eau dans une baie n'élimine pas pour autant les phénomènes de houle. Classiquement, on pourrait envisager un système de brise-lames à l'entrée de la baie pour éliminer l'effet des très grandes houles. Mais cet investissement étant décidé, il est normal de vouloir le valoriser en utilisant la baie comme port en particulier pour aider à l'équi- pement des zones industrielles0 Za. baie ne pourra donc être totalement fermée et va constituer une zone où une partie de la houle va entrer et se diffracter ; en outre, le vent pourra y créer des vagues. Il faut donc une protection de la prise d'eau contre des vagues de faible hauteur maximale et dont la fréquence sera celle de la houle du large, et de petites vagues locales de spectre différent. On peut munir les brise-lames de dispositifs proprets à calmer le bassin vers l'intérieur qui auront une certaine effi cacité mais qui ne calmeront toutefois pas tout le bassin. Le procédé selon l'invention est remarquable en ce que l'on protège la baie contre la houle au moyen de brise-lames placés à l'entrée de la baie et réservant un chenal entre eux, on place la prise d'eau au fond de la baie, sensiblement dans l'alignement du- chenal, on protège la prise d'eau contre la houle résiduelle par un dispositif anti-houle, laissant libre en profondeur le passage tu mourant d'eau aspiré à travers le chenal, ledit dispositif interposé entre le chenal et la prise d'eau. Ltinstallation comporte, à l'entrée de la baie, au moins un brise-lames réservant un chenal d'entrée, une prise d'eau disposée au fond de la baie et dans l'alignement du chenal, au moins un dispositif anti-houle laissant libre en profondeur le passage du courant d'eau aspiré à travers le chenal, ledit dispositif étant disposé entre le chenal et la prise d'eau. le brise-lames est constitué d'au moins deux murs paral- lèles établis sur un radier commun, le mur tourné vers le large est muni de perforations réparties régulièrement sur sa surface, le mur tourné vers la baie est plein ou muni de perforations vers le pied. De préférence, le brise-lames est constitué de trois murs parallèles, le mur tourné vers la baie étant plein et les murs tournés vers le large étant munis de perforations. Selon des formes de réalisation du dispositif anti-houle: Il est constitué de panneaux perforés disposés de manière que la partie inférieure du panneau soit au-dessous des plus basses eaux et la partie supérieure au-dessus des plus fortes houles des plus hautes eaux de la baie, lesdits panneaux étant supportés par des moyens d'ancrage au sol sous-marin de la baie. Il est formé par au moins un corps creux étanche pouvant flotter sur l'eau, de grande longueur par rapport à la longueur d'onde de la houle et dont la hauteur est supérieure à l'amplitude moyenne de la houle incidente, et comportant un dispositif d'ancrage. Il est constitué d'un assemblage en V de deux corps cylindriques flottants, la prise d'eau étant sensiblement sur la bissectrice de l'angle formé par le V, et d'un dispositif d'ancrage. les explications et figures, données ci-après à titre d'exemple, permettront de bien comprendre comment l'invention peut entre réalisce. la figure 1 est une vue schématique de dessus d'une installation selon l'invention. La figure 2 est une coupe agrandie selon II-II de la figure 1. La figure 3 est une vue en élévation d'une forme de rda- lisation d'un dispositif anti-houle. la figure 4 est une vue schématique de dessus d'une deuxième forme de réalisation d'un dispositif anti-houle. La figure 5 est une vue de coté selon V-V de la figure 4. La figure 6 est une vue schématique d'une troisième forme de réalisation d'un dispositif anti-houle. La figure 7 est une vue selon VII-VII de la figure 6. La figure 1 représente une instalIation pour la prote ce tiom contre la houle d'une baie 1 sur les bords de laquelle est prévue tie installation industrielle 2 nécessitant une prise d'eau 3 à très grand débit pour, par exemple, le refroidissement d'échangeurs thermiques. Le procédé selon l'invention consiste à protéger la baie par des brise-lames 4 et 5 placés à son entrée. Selon l'exemple de réalisation, deux brise-lames ont été prévus et laissent entre eux un chenal 6 destiné à la fois à la circulation des navires et à l'amenée d'eau froide du large. Lorsque la baie n'est pas particulièrement profonde, il y a intér8t à prévoir un canal propre à amener le débit recherché, canal qui pourra s'étendre tassez loin en mer. On place la prise d'eau 3 au fond de la baie et sensiblement dans l'alignement du chenal. Devant la prise d'eau et dans l'alignement du chenal, on dispose un dispositif anti-houle 7. Selon la forme de réalisation représentée figure X, c dispositif est constitué d'un assemblage en V de deux corps cylindriques creux 7a et 7b capables de flotter en surface et maintenus en place par un dispositif d'ancrage Tc. La figure 2, qui représente une coupe agrandie de la figure 1 selon la ligne II-II, montre une forme particulière de réalisation du brise-lames et montre l'ancrage du dispositif antihoule. Le brise-lames est constitué de trois murs parallàles 8, 9 et 10 établis sur un radier commun 11. Les murs 8 et 9 tournés vers le large sont munis de perforations 12. Le mur 10 tourné vers la baie est un mur plein. Les murs sont séparés par-une distance correspondant à la longueur de la houle. Le mur 8 brise les vagues et la houle venant du large, et le mur 9 parfait l'action du premier mur de façon que le mur 10 ne soit soumis qu'à une eau déjà calmée. il est bien entendu qu'un brise-lames comportant un ou plus de deux murs perforés pourrait être envisagé. Les murs perforés permettent une dissipation de l'énergie de houle afin de protéger le mur plein constituant la digue. le dispositif anti-houle décrit en regard de la figure 1 est représenté de côté et partiellement en coupe sur la figure 2. La longueur des corps cylindriques est choisie grande par rapport à la longueur d'onde de la houle existant dans la baie. Le diamètre estsensiblement égal à deux fois l'amplitude moyenne de la houle. le dispositif est lesté de manière qu'environ la moitié ou lé tiers du diamètre soit immergé (le diamètre étant de l'ordre de 2 à 3 m). le dispositif d'ancrage 7c est constitué de deux barres rigides mobiles autour d'axes sensiblement horizontaux fixés sur les corps cylindriques de manière à permettre les mouvements verticaux. les extrémités des barres se rejoignent sur un moyen d'ancrage 13 constitué, par exemple, par un corps mort. D'autres dispositifs d'ancrage selon les règles de ltart peuvent être envisagés. Ce dispositif anti-houle est ancré de manière à ce que la prise d'eau 3 se trouve sensiblement sur sa bissectrice. Comme montré sur la figure 1, le dispositif anti-houle est disposé de manière que les extrémités libres soient à une certaine distance de la-côte, mais il n'y a aucun inconvénient à ce que celles-ci soient voisines du bord. Il est alors possible d'amarrer le dispositif par ses extrémités. La réalisation précédemment décrite est préférée, mais d'autres formes de dispositifs anti-houle sont également envisageables et notamment un corps flottant constitué, par exemple, d'un cylindre de grande longueur disposé perpendiculairement ou formant un angle par rapport à la ligne joignant la prise d'eau au chenal. Il est également possible de disposer plusieurs cylindres de manière qu'ils forment des angles égaux de part et d'autre de la ligne. le dispositif anti-houle peut également entre constitué par un ou plusieurs panneaux perforés 14 (figure 3) fixés au fond de la baie par des supports 15. Ces panneaux ont une hauteur telle et sont fixés de manière telle -que le bord inférieur est audessous des creux de houle des plus basses eaux et le bord supérieur au-dessus des crêtes des plus hautes eaux. Ces panneaux sont disposés devant la prise d'eau face au chenal. Comme dans le cas des. dispositifs anti-houle cylindriques précédemment décrits, ces panneaux peuvent entre disposés perpendiculairement ou selon un angle par rapport à la ligne joignant la prise d'eau et l'entrée du chenal. Quelle que soit la forme de dispositif anti-houle utilisé, il faut que celui-ci soit disposé de manière à barrer le chemin aux oscillations de surface tout en laissant passer audessous de lui le courant vers la prise d'eau. les dispositifs précédemment décrits peuvent, notamment pour les dispositifs flottants : corps cylindriques, caissons en béton ou acier, etc., comporter un système de perforation interne et externe. Dans ce cas des corps cylindriques, ceux-ci peuvent être constitués d'une couronne de tubes de relativement faible diamètre séparés par un écartement. Dans le cas des catissons en béton ou acier, une caisse de flottabilité sera prévue dans la partie centrale. le dispositif peut encore être réalisé à partir d'un caisson étanche sur lequel sont fixées, par ils entretoises, des plaques verticales perforées. Dans ce cas, les plaques peuvent avoir une hauteur supérieure à celle du caisson. la figure 4 présente une forme de réalisation du dispositif anti-houle constitué de groupes de poutres parallèles 16 et 17 disposées à la surface de liteau le groupe de poutres 16 forme avec le groupe de poutres 17 un ensemble de V embottés. La disposition d'un tel ensemble est semblable à celle du dispositif représenté figure la Dans le cas où le fond sous-marin n'est pas très profond, des supports 18 sont fixés dans le sol sous-marin pour maintenir 11 ensemble, comme montré figure 5. De préférence, lorsqu'un canal d'amenée a été creusé, les supports sont disposés sur les bords du canal. La figure 6 montre une forme de réalisation du dispositif anti-houle constitué de poutres parallèles 20 et 19 disposées à la surface de l'eau et parallèlement à la direction du chenal de part et d'autre de 1'axe joignant la prise dteau au chenal. Des panneaux perforés 21, par exemple du typ représenté figure 3, sont disposés perpendiculairement au chenal 6 et entre les poutres. la figure 7 montre, selon VII-VII de la figure 6, la répartition des poutres de part et d'autre du chenal 6 et la position des panneaux perforés maintenus de préférence par des supports fixés sur les bords du chenal. Une telle disposition évite la houle frontale et les houles et clapets latéraux. L'installation selon l'invention permet, à l'encontre des idées couramment adnises, de placer une prise d'eau à grand débit dans le fond d'un@ baie, alors que c'est généralement le fond de la baie qui reçoit la houle de plein fonet et qui est par conséquent la plus mauvais emplacement pour l'installation d'ouvrages marins. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la protection contre la houle de zones comportant des ouvrages marins desservant des installations industrielles côtières situées dans une baie et plus particuliè- rement d'une prise d'eau à très grand débit, caractérisé en ce que lton protège la baie contre la houle au moyen de brise-lames placés à l'entrée de la baie et réservant un chenal entre eux, on place la prise d'eau au fond de la baie, sensiblement dans l'alignement du chenal, on protège la prise d'eau contre lahoule résiduelle par un dispositif anti-houle laissant libre en profondeur le passage du courant d'eau aspiré à travers le chenal, ledit dispositif étant interposé entre le chenal et la prise d'eau. 2. Installation pour la mise-en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte à à l'entrée de la baie, au moins un brise-lames réservant un chenal d'entrée, une prise d'eau disposée au fond de la baie et dans l'alignement du chenal, au moins un dispositif anti-houle laissant libre en profondeur-le passage du courant d'eau aspiré à travers le chenal, ledit dispositif étant disposé-entre le chenal et la prise d'eau. 3. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que le brise-lames est constitué d'au moins deux murs paral lèles établis sur un radier commun, le Sur tourné vers le large est muni de perforations, le mur tourné vers la baie est plein. 4. Installation selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que le dispositif anti-houle est constitué de panneaux perforés disposés de manière que la partie inférieure du panneau soit au-desscus des plus basses eaux et la partie supérieure au-dessus des plus fortes houles des plus hautes eaux de la baie, lesdits panneaux étant supportés par des moyens d'ancrage au sol sous-marin de la baie. 5. Installation selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que le dispositif anti-houle est formé par au moins un corps creux étanche pouvant flotter sur l'eau, de grande longueur par rapport à la longueur d'onde de la houle et dont la hauteur est supérieure à l'amplitude moyenne de la houle incidente, et comportant un dispositif d'ancrage. 6. Installation selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que le dispositif anti-houle est constitué dlun assemblage en V de deux corps cylindriques flottants, la prise d'eau étant sensiblement sur la bissectrice de angle formé par le V, et d'un dispositif d'ancrage, 7. Installation selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que le dispositif anti-houle est constitué d'un caisson étanche et de plaques perforées verticales, lesdites plaques étant fixées au caisson par des entretoises. 8. Installation selon la revendication 2, caractérisee en ce que le dispositif anti-houle est constitué d'un ensemble de deux groupes de poutres parallèles disposées à la surface de l'eau, les deux groupes sont maintenus de manière à former des V dont la pointe est dirigée vers Itentrée du chenal. 9. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que le dispositif anti-houle est constitué de poutres parallèles disposées à la surface de l'eau et parallèlement à la direction du chenal, et d'au moins un panneau perforé disposé perpendiculairement au chenal et entre lesdites poutres. 10. Installation selon la revendication 8 ou 9, caractérisée en ce que les poutres et/ou les panneaux comportent des supports de fixation sur le sol sous-marin.