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Chapitre I : milieu marin

1) propriétés physiques et chimiques de l’eau de mer

2) marées

3) courants

4) vents

Chapitre II : le port et son environnement marin le navire

a -

1) fonction d’un port

2) plan masse d’un port

b -

3) Le navire

4) diffèrent type de navire

5) Amarrage d’un navire

Chapitre III : Théorie de la houle

Chapitre IV : Déformation de la houle

- Réfraction

- Diffraction

- Réflexion

- Déferlement

Chapitre V : La houle réelle

Chapitre I : milieu marin

A. PROPRIÉTÉ PHYSIQUE DE L’EAU DE MER :

1) Importance :

Les propriétés physiques de l’eau de mer jouant un rôle dans :

- La dynamique des mers par la variation de la salinité, la température et la

pression.

- Les variations des tirants d’eau des navires en fonction de la salinité et de la

température.

- La recherche des lieux de pêche (ou ferme aquade).

2) Température :

• La capacité calorifique des mers est plus forte que celle de la terre (0.95 pour la

mer contre 0.4 pour la terre ) d’où l’inertie thermique bien connu des océans, il en

résulte que les variations diurnes (2 jours) des températures de la surface de la mer

sont faibles (1° au large, à 5° par petites profondeurs fonds)

• Les variations annuelles sont de l’ordre de 2° à l’équateur, et aux pôles elles sont

plus forte dans les régions tempérées (5° à 10° ).

• Sur les cotes algériennes la température est de 12° en hiver et 25° en été.

Le navire

Cim

ent

2° au Pôle Sud

5° à 10°

2° au Pôle Nord

2° à l’Équateur

• En profondeur la température diminue rapidement jusqu’à 200m. Plus lentement

en suite pour atteindre 4° au-delà de 1000m.

3) Densité :

• Elle est importante pour le tirant d’eau des navires.

• Elle est principalement liée à la salinité de l’eau.

• En Méditerranée occidentale elle est d’environ 38g de sel pour une

température de 15°.

B. Propriétés chimiques de l’eau de mer :

La salinité de l’eau de mer est due à un ensemble de sel dont la composition

reste à peu prés constante. Pour un échantillon de 1000g contenant 35g de sel dissous,

la composition pondérale du sel est la suivante :

Chlorure sulfates

Éléments NaCl MgCl2 MgSo4 CaSo4 K2So4 CaCo3 KCl MgBr

g 27.21 3.81 1.66 1.26 0.86 0.12 0.07 trace

% 77.7 10.88 4.70 3.60 2.46 0.34 0.22 trace

Le PH : de l’eau de mer est compris entre 7,7 et 8,4 (légèrement alcaline). Dans les

estuaires le mélange avec des eaux acides peut abaisser le PH jusqu’à 5,5

Fleuve

Terre

Vue en plan

Estuaire

Eau salée Mer

C. Action de l’eau de mer sur les matériaux de constructions :

On peut distinguer les facteurs d’attaques suivants :

1) Chimique : Oxygène – salinité – PH – gaz carbonique.

2) Physique : pression – courant – température.

3) Biologique : Salissures marines biologique – végétales avec élimination d’oxygène

– animales.

a) Action sur les bois :

L’attaque se produit dans la zone marnage ou de batillage, par contre des bois

constamment immergés ont une durée de vie très longue.

En Algérie le bois est peu utilise pour les infrastructures marines.

Protection du bois : elle est possible par

- L’immersion prolongée dans l’eau saumâtre

- Carbonisation superficielle par flambage

- Injection de résines

b) Actions sur les plastiques :

Les plastiques sont utilisés surtout dans la construction navale. Certain d’entre

eux supportent mal le soleil (PVC), flotteur, hélice.

c) Action sur les bétons :

L’attaque la plus dangereuse d’un ciment par l’eau de mer s’effectua en 3

phases :

• Hydratation de la chaux libre avec accroissement de volume

• Combinaison de sulfate de magnésie avec la chaux hydratée

• Formation du sel de CANDLOT Avec gonflement important

[ Al 2O3, 3CaO, 3SO4Ca, 3OH2O]

On peut conclure que les meilleurs liants sont ceux qui contiennent le moins

possible d’aluminate tricalcique cristallisé.

Des normes fixe le seul limite des constituants.

Exemple : le CPA

SO3 < 2.5 % , MgO < 3 % , (Alumine) Al2O3 < 8 % et (Al2O3, 3CaO) < 10 %.

La deuxième destruction se fait par concentration puis cristallisation dans

certains ports de béton des sels contenus dans l’eau interstitielle du béton. Le béton se

fendille et se décolle par plaques.

L’utilisation d’un bon ciment ne suffis pas pour garantir l’obtention d’un bon

béton.

Pour garantir une compacité maximale il est nécessaire de réduire la quantité

d’eau libre dans le béton. Il est recommandé d’avoir un rapport 0,5 <C

E avec une

bonne granulométrie est un procédé de serrage adéquat (vibration).

Une autre condition consiste à utiliser un béton très dosé pour réduire sa

perméabilité.

Le dosage en ciment minimal et donné par 5

700

DC = C (kg /m3).

D : La plus grande dimension du granulat en mm.

C : Quantités de ciment en kg /m3.

Le dosage maximal peut atteindre 400 kg /m3.

Le sur dosage peut provoquer des augmentations de température à la prise d’où

risque de fissuration et donc d’attaque du béton et des armatures. L’enrobage des

aciers doit être de 5 à 7cm, les cales devront être en mortier de ciment de même qualité

que le béton.

d) Action sur les aciers :

L’action corrosive de l’eau de mer sur l’acier est due aux effets galvaniques,

l’eau salé et même les embruns. La lute contre la corrosion fait appelle aux techniques

suivantes :

• Pointure : à base de bitume, minium de plomb.

• La métallisation par zingage (galvanisation).

• Protection cathodique : elle à pour principe de porter les surfaces à protéger

à un potentiel électrique suffisamment négatif par rapport à l’eau de mer et

0,00

Tirant

d’eau

d’effectuer ainsi une électrolyse inverse de celle que constitue le phénomène

d’oxydation ( Fe+ +O- → FeO ).

Exemple :

On utilise des anodes plus électronégatives que l’acier (anode en aluminium,

zinc, cadmium, ou des alliages).

Pour les quais sur pieux chemisés (coffrage perdu en Acier ou avec palplanches) on

adopte souvent des sur-épaisseurs d’acier, la corrosion étant de l’ordre de 10

1 mm/an.

e) Action sur les liants hydrauliques :

L’action de l’eau de mer sur les liants hydrauliques est due à la réaction

chimique des sulfates de chaux et de magnésie sur les composants du ciments.

Marées :

Définition :

La marée est une ondulation périodique des niveaux de la mer et des océans qui

se manifeste à la côte par une oscillation d’amplitude variable (0,3 à 15 m) et de

période sensiblement égale à la journée ou à la demi-journée. En Algérie elle de 0,3

à 0,4 m.

Marée en un lieu :

La marée est la conséquence des forces attractives agissantes sous l’influence

des astres sur les molécules mobiles de la mer, seul deux astres ont une influence nom

négligeable :

La lune du fait de sa proximité.

Le soleil du fait de sa masse énorme.

Si en un lieu où se manifeste la marée, on rapporte le niveau de la mer à un

niveau de référence on obtient les variations suivantes.

Niveau de référence des cartes marines :

Les côtes indiquées sur les cartes marines sont repérées par rapport au zéro

hydrographique local qui est à chaque point la côte de la plus basse mer observée.

Les côtes sont comptées positifs au-dessus du zéro hydrographique et négatifs

au-dessous du zéro hydrographique. Les unités les plus connues sont le mètre m, le

pied (foot = 0,305 m ), la brasse (fethom = 1,83 m)

Les courants :

Généralités :

Les courants marins sont causés par des forces internes (pression et pesanteur)

forces externes (vent, attraction des astres).

Courants généraux :

Les courants océaniques sont pratiquement permanents et uniformes, il non pas

d’influence sur les petites profondeurs. Les principaux courants sont :

Marnage

Hauteur d’eau

Temps période T

Pleine mer

Basse mer

courant du Nord atlantique

Courant équatorial

Gulf stream La brador

Courant de dérive des vents d’Ouest

Le long des côtes algériennes il y a un courant qui va de l’Ouest en Est sa

vitesse est de 1 à 2 nœuds (1 nœud = 0,5 m/s ).

Courants de marées :

Ils sont surtout importent dans les endroits à grand marnage où leurs vitesses

peuvent atteindre 4 nœuds. Ils sont négligeables en Méditerranée.

Courants liés au vent :

Ils sont assez importants en Méditerranée, c’est en général des courants de

surface qui peuvent attendre 1 nœud par des fonds d’une dizaine de mètres.

Courants liés à la houle :

Ils se classent en 3 catégories :

Courants littoraux :

Ils sont parallèles à la côte, ils apparaissent lors de l’obliquité de la houle par

rapport au rivage et sont responsables des transports littoraux des sédiments le long de

la cote.

Courants de retours :

Ils agissants perpendiculairement à la côte où leurs attribue la formation des

ondulations le long des plages.

houle

Vue en plane de la côte

Cou

rant

litt

oral

Courants d’expansion :

Courants généralement liés à l’implantation d’ouvrages sur la côte.

Repérage des courants :

Intensité : L vitesse est mesurée en m / s ou en nœuds

(1 nœuds = 1 mille nautique / heure = 1852 m / 3600 s = 0.5 m / s )

le cap : direction vers laquelle port le courant repérée par le rapport au Nord. les

mesures se font grâce à un courantomètre (ou courantographe ).

4) Les vents :

1. Présentation générale :

L’une des causes principales de l’agitation de l’eau est l’effet du vent. Le vent

résulte des variation de la pression atmosphérique.

D : dépression (basses pressions)

A : anticyclones (hautes pressions)

Ondulations

Courant de retour

Côte plage

Houle

Courant D’expansion

Les flux du vent sont sensiblement parallèles aux isobares, le vent souffle

tourne dans le sens des aiguilles d’une montre autour des anticyclones et dans le sens

inverse autour des dépressions.

Paramètres définissent le vent :

On défini le vent par :

• La vitesse : S’exprime en m / s on nœud ou encor grâce à l’échelle de

BEAUFORT qui compte 13degrés.

• Direction.

• Caractère plus au moine turbulent.

Force Vitesse (nœud) Description

0

3

6

8

10

< 1

7 à 10

22 à 27

34 à 40

48 à 55

Calme

Petit brise

Vent frais

Coup de vent

Tempête

Symbolisation des cartes météo :

Vent 1 / 2 nœuds

Vent 5 nœuds

Vent 10 nœuds

Vent 50 nœuds

Exemple : vent 75 nœuds

La vitesse du vent est mesurée par un Anémomètre.

La distance d’action du vent sur la mer est appelée FETCH.

900

Km

F

ET

CH

Alger

Chapitre II : Le port et son environnent

1) Le port :

Fonction d’un port :

Un port est destiné à abriter les navires de l’action de la houle et des courants

pour leur permettre :

• De stationner

• D’effecteur des opérations d’embarquement et de débarquement de passagers et

des marchandises et d’avitaillement.

• D’être construits, entretenues et réparés.

Compte tenue de la mission des ports et celle des navires on peut distinguer :

o Les port militaire : sont caractérisés par :

Grande rade (bassin) pour permettre des manœuvres rapides et la dispersion des

bâtiments. Exemple EL MORSA ELKEBIR.

o Les ports de commerce :

Trafic de voyageurs, trafic de marchandises.

o Les ports de pêches :

Accueillir les flottilles de pêche (chalutiers, sardiniers, petits métiers)

o Les ports de plaisance :

Le développement des loisirs maritimes à entraîné la création de port

spécialement aménagé pour la navigation de plaisance (exemple : SIDI FERDJ).

1) Plan masse d’un port :

2) Caractéristique générales des ouvrages :

La majorité des règles sont présentés par l’A.I.P.C.N (Association

Internationale Permanente des Congrès de Navigation) dont le siège est basé à

BRUXELLES.