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Development of a numerical code to simulate the hydrodynamic energy potential, applied at Bou Ismail bay

K. Amarouche 1, N.I. Bachari 2, F. Houma 1 and A. Boughrira 1

1 The Marine and Coastal Ecosystems Laboratory, The National School of Marine Sciences and Coastal Management, ENSSMAL, Campus Dely Ibrahim Bois des Cars, Algiers, Algeria.
2 The Spatial Oceanography Laboratory, Faculty of Biological Sciences, University of Science and Technology of Houari Boumediene, USTHB, P.O. Box 32, El Alia, Bab Ezzouar, 16111 Algiers, Algeria.

Abstract

The knowledge of wave energy propagation in the shallow water allow us to understand the functioning of marine ecosystems and to give answers about several costal phenomena. In the Algerian coast, the waves are omnipresent with an energy that is stripped under different physical forms. The classification of areas with high hydrodynamic energy potential requires a large data flow, concerning the physical hydrodynamic parameters produced by this energy. In this study we have developed a numerical code based on various mathematical theories and equations describing the physical state of the wave, including the formulas of MUNK, Coastal Engineering Research Center, ’CERC’ and of the French Central Hydraulics Laboratory, ’LCHF’, based on the output data of the SWAN model. This code allowed us to measure several wave’s physical parameters sufficiently well in order to understand and quantify the energies transmitted along the coast. A spatial analysis of the obtained results allowed us to classify seven coastal stations with an average wave energy exceeding 20 kW/m in the stormy days.

Résumé

La connaissance de la propagation de l’énergie des vagues dans des eaux peu profondes nous permettra de comprendre le fonctionnement des écosystèmes marins et de donner des réponses à propos de nombreux phénomènes côtiers. Dans les côtes algériennes, les vagues sont omniprésentes avec une énergie réduite sous de nombreuses formes physiques. La classification de régions possédant un potentiel élevé d’énergie hydrodynamique nécessite une importante quantité de données qui concernent les paramètres physiques hydrodynamiques produits par cette énergie. Dans cette étude, nous avons développé un code de calcul basé sur de nombreuses théories mathématiques et équations qui décrivent l’état physique des vagues, comprenant les formules de MUNK, du ’CERC’ et du laboratoire central d’hydraulique français ’LCHF’, basés sur les données obtenues à partir du modèle SWAN. Ce code nous a permis de mesurer de nombreux paramètres physiques des vagues suffisamment bien pour comprendre et quantifier l’énergie transmise le long des côtes. Une analyse spatiale des résultats obtenus a permis de classer sept stations côtières avec une énergie de vague moyenne supérieure à 20 kW/m en temps orageux.

Keywords

Coastal hydrodynamics - Wave propagation - Wave modeling - Wave energy - Storm waves.

Development of a numerical code to simulate the hydrodynamic energy potential, applied at Bou Ismail bay
Texte intégral

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