WO2004016859A1 - Dispositif de protection des cotes marines - Google Patents

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WO2004016859A1
WO2004016859A1 PCT/FR2003/002049 FR0302049W WO2004016859A1 WO 2004016859 A1 WO2004016859 A1 WO 2004016859A1 FR 0302049 W FR0302049 W FR 0302049W WO 2004016859 A1 WO2004016859 A1 WO 2004016859A1
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posts
row
coast
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distance
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PCT/FR2003/002049
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Francis Paletta
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Francis Paletta
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B3/00—Engineering works in connection with control or use of streams, rivers, coasts, or other marine sites; Sealings or joints for engineering works in general
    • E02B3/04—Structures or apparatus for, or methods of, protecting banks, coasts, or harbours
    • E02B3/06—Moles; Piers; Quays; Quay walls; Groynes; Breakwaters ; Wave dissipating walls; Quay equipment
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B3/00—Engineering works in connection with control or use of streams, rivers, coasts, or other marine sites; Sealings or joints for engineering works in general
    • E02B3/04—Structures or apparatus for, or methods of, protecting banks, coasts, or harbours

Definitions

  • the present invention relates to a device for protecting marine coasts and, more particularly, to a device for combating coastal erosion.
  • a first object of the present invention is therefore to provide a device making it possible to combat erosion of the ribs.
  • a t the re object is to provide a device facilitating the re-silting of shorelines. sandy.
  • the present invention also aims to provide a device making it possible to solve all of the problems referred to above.
  • Another object of the present invention is to provide a protection device which does not interfere with boats whose circulation is authorized in the areas where the device is located and which is barely visible at all from the coast.
  • the present invention provides a device for protecting marine coasts comprising at least a double row of posts located at the bottom of the sea in the same alignment direction XX ′ substantially parallel to the coast and at a distance therefrom. .
  • said posts are spaced from each other in each row and said posts are offset by one row relative to the other, so that the posts of each row are located opposite the empty space between said two posts on the other row and each post has a width greater than or equal to the smallest distance in said alignment direction XX 'between said two posts of the other row, and
  • the top of said posts does not exceed the average level of the sea surface, preferably located at least 1.50 meters below the average level of the sea surface, except where necessary at low tide.
  • double row is understood here to mean that the posts are arranged in two parallel alignments. “Substantially parallel to the coast” is also understood to mean that said alignment direction corresponds to the main direction of the coast opposite the installation area of the device. “Concavity” is also understood to mean that the internal face of said posts, that is to say the face of posts facing the space between the two rows forming the double row of the device according to the invention, forms a hollow but not necessarily rounded in shape.
  • Said concavity is flared towards the internal space between the two rows, that is to say that the distance between two points of said profile of the same post in the direction of alignment, increases from the outer edge of a said post , that is to say the edge turned towards the outside of the device, towards the internal edge of said post, that is to say the edge turned towards the side between the two rows.
  • the external face turned towards the outside of said posts has a projecting profile, either towards the seaward for one of the rows located furthest at sea, the coast for the other row closest to the coast.
  • the external faces of two posts side by side in the same row form an outward flare, that is to say that the distance between two posts of the same row is greater along the outer edge of said row as along the inner border of said row.
  • Average sea level means the average level of the water surface when the sea is calm and, where applicable, when it is a tidal sea, the average level from the sea at high tide during normal periods, that is to say outside large tides with a high coefficient.
  • the device according to the invention constitutes a structure called a foot stop, particularly effective in reducing the intensity of the waves which pass through it and, more particularly, the bottom waves (A) which are the most powerful and also, indirectly, against the upper waves (B) called breaking waves which are supported by the bottom waves and have a destructive effect on the ribs because their force increases when approaching the ribs, which can reach very high on the shore and cause the most damage .
  • the arrangement of the double row of posts offset between the rows and partially overlapping between two rows has the consequence that the water flowing in the transverse direction perpendicular to the direction of alignment of said rows to pass through the device in said transverse direction , always comes up against an obstacle constituted by one of said posts.
  • the profile in horizontal section of said posts, combined with the offset of said posts between two rows induces a deviation from the path of water circulation passing through the device according to the invention, so that said trajectory comprises a part of trajectory, in a direction parallel to said direction of alignment of said rows in the internal space between the two rows at the zone of overlapping of the posts of two different rows.
  • the following effects occur, namely the waves and currents coming from the open sea abut on the convex face of the poles facing towards the open sea.
  • the ebb of the sea from the shore or the coast towards the open sea abuts on the convex face of the poles facing the coast.
  • the abutment of the water on said convex faces of the poles turned towards the outside of the device induces, mainly, a damping of the bottom waves but, also by ricochet, affects the intensity of the upper waves.
  • the water which passes between two posts of a first row upstream or downstream of the device then abuts on the concave part of the internal face of the posts of the second row, respectively downstream or upstream of the device, creating a reflux of water and damping and breaking the intensity of the flow of water flowing in opposite directions through the device.
  • the two opposite flows arriving respectively from the open sea and from the shore see in practice their intensity reduced by more than half by the device according to the invention but while allowing the passage of water.
  • the force of marine ebb and flow through the device is reduced to such an extent that the transport of sediments suspended in water, transport from upstream to downstream of the device, is maintained.
  • the intensity of the reflux is reduced to such an extent that it no longer allows the sediments to pass through the downstream device upstream and therefore to flow back out.
  • the sediments are deposited downstream of the device, that is to say between the coast and the device according to the invention.
  • the device according to the invention therefore acts as a filter by letting the sediment pass only in the upstream downstream direction mainly. This suspension of sediments is caused by bottom waves. This is why the fight against bottom waves is decisive.
  • Said concave profiles of the internal and convex faces of the external faces of the posts which favor the deviation of the circulation of the water by orienting it towards the internal space between the two rows, and in particular towards the zone of overlapping of the posts of a row relative to each other, also have the effect of relieving the stresses borne by the posts.
  • the device will advantageously extend over the greatest possible length in the direction of alignment.
  • the device according to the invention will preferably extend over a length of at least 1000 meters in said alignment direction.
  • the device is installed such that the row of posts closest to the coast is at a distance of at least 200 meters from the coast. This distance of 200 m achieves a good compromise between the need to provide the greatest possible distance for the protection of the foreshore area and, in particular, the re-silting area, and the need to provide a distance of the coast not too short so that the force of the waves and currents coming from the sea, which increases as one approaches the coast, is not too excessive, on the one hand, and also preserves a sufficient coastal area for the various uses required of the maritime coastal border. More preferably, the device is installed such that the row of posts furthest from the coast is at a distance less than or equal to 300 meters from the coast.
  • the establishment may go beyond, in this case, 300 meters from the coast.
  • distance from the coast the distance from the coast at high tide during normal periods, excluding large tides of high coefficient when it is a sea at tide.
  • the posts of one row are connected to the posts of the other row opposite by spacers extending in the direction perpendicular YY 'to said alignment direction XX', of preferably said spacers being regularly spaced along the height of said posts.
  • spacers make it possible to secure the two rows of posts and thus strengthen the device, while homogenizing its flexibility.
  • the posts have a tendency, overall, to bend in the direction of the coast insofar as the resulting intensity of the maritime flows is greater from upstream to downstream.
  • the posts are therefore not constantly in the vertical position, especially in the event of strong waves or strong sea currents coming from the open sea, but can adopt a bending position in curvature under stress.
  • said posts have in horizontal section a profile the ends of which, in the direction of alignment XX ′, consist of a flat edge parallel to said direction of alignment and, preferably where appropriate, said spacers are arranged at said flat edges of the posts.
  • These flat edges which are included in the zone of overlapping of the posts opposite in two different rows, favor said trajectory partially in said direction of alignment.
  • said flat edges of the posts make it possible to receive said spacers ensuring the connection between the posts of different rows.
  • the minimum distance (d j ) between two posts side by side is 0.3 to 1 meter, preferably 0.5 to 0.7 meters, and the maximum width ( t ) of each post in said alignment direction is 0.5 to 1.5 meters, preferably 0.7 to 1.2 meters, and the width (1 ⁇ of the flat edges (2 6 ) of the posts overlapping between each row is 0.1 to 0.3 meters if applicable, and the minimum distance (d 2 ) between the inner edges (2 6 ) of two rows extending in said alignment direction is 0.5 to 2 meters, preferably 0.7 to 1.5 meters, and the distance between the outer (2 4 ) and inner (2 6 ) edges in the alignment direction XX 'of the same post is 0.2 to 1 meter, and if necessary, the distance in the vertical direction between two successive spacers (5) is 0.5 to 2 meters, preferably 1 to 1.5 meters.
  • This embodiment is particularly advantageous for obstructing the passage of swimmers and / or dangerous aquatic animals such as sharks through the device according to the invention.
  • the dimensions and the staggered arrangement of the posts of the two rows with an overlap zone between the posts of one row relative to those of the posts of the other row require contortions which, taking into account the aquatic flows brought into game, cannot be done by a swimmer or by a fish such as a shark.
  • small fish and shells can come to inhabit certain internal areas of said double row.
  • the device comprises two said double rows, spaced from one another in the transverse transverse direction YY 'to their same alignment direction XX' by a distance preferably from 10 to 100 meters, more preferably from 20 to 50 meters, and the first double row furthest from the coast comprises posts of a height preferably corresponding to 1/3 to 2/3 of the height d water, more preferably at least about half the height of water, and the height of the posts of the second double row closest to the coast being greater than that of the posts of said first double row, preferably the top of the poles of said closest second row from the coast being located at least 1.5 meters below mean sea level.
  • a device comprising two double rows arranged as mentioned previously, proves to be an optimal device in terms of efficiency with respect to the material investments and also of assembly labor in relation to the number and the size of the posts to be implemented. .
  • the average depth at this distance from the coast of all seas is approximately 10 meters and the poles constituting said double row at this distance from the coast will generally be about 4 to 5 meters high.
  • This embodiment is particularly advantageous since the first double row furthest from the coast is less high, and therefore more resistant, and can oppose and most effectively reduce the power of the bottom waves which are the most strong as well as reducing the power of surface waves by ricochet.
  • the flow of water from the bottom waves coming from the open sea and hitting the external face of the posts is, in part, returned upwards and breaks and dampens the upper waves arriving from the open sea at the surface.
  • this damping of the background waves results in a weakening of the strength of the upper waves.
  • the second double row closest to the coasts, higher and therefore less resistant is relieved, especially at its base, and can complete reducing the power of waves and currents of bottom and surface.
  • the distance of 10 to 100 meters, preferably 20 to 50 meters, between the two double rows is an optimum distance taking into account the wavelength of the swell in general, and also makes it possible to meet the positioning criteria of the of the device relative to the coast such as - the row farthest from the coast from the double row farthest from the east coast at a distance from the coast less than or equal to 300 meters, and
  • the device supports a canvas or a net extending in said alignment direction, stretched between second posts, capable of being fixed to the top of said posts constituting a said double row in a removable manner, preferably said double row closest to the coast.
  • said second posts are removably secured to floats capable of sliding vertically along the top of said posts constituting a said double row so that said nets or said canvases adapted between said second posts can be held partially emerged and partly submerged when the sea surface level varies according to the tide.
  • said net or said cover may be replaced by a floating element.
  • FIG. 1 represents a view in vertical section, in the direction YY ′ of a device according to the invention comprising two double rows of posts Pj and P 2 ,
  • FIG. 2 represents a view in horizontal section of a double row of posts P t or P 2 formed from sheet piles with trapezoidal profile
  • FIG. 3 represents a vertical section, in the direction YY ′, of the leveling of the seabed and of the device according to the invention with different levels of silting up,
  • - Fig 4 represents a device according to the invention supporting an anti-pollution system for tidal seas
  • FIG. 5A and 5B show an anti-pollution device for sea with tide viewed from the side (Fig. 5 A) and from the front (Fig. 5B). In front view (Fig. 5B), the net or the canvas is not shown.
  • the device for protecting and combating coastal erosion comprises two double rows of posts ⁇ 1 and P 2 .
  • Each double row PI and P2 consists of two parallel rows l j and 1 2 of posts 2, said rows extending substantially parallel to the coast in the direction of alignment XX 'and said posts 2 being inserted vertically into the sea floor 10.
  • the posts 2 are made of steel sheet piles. These piles are formed by half-piles interlocking 2 6 as shown in Figure 3. These sheet piles have a trapezoidal profile in horizontal section as shown in Figure 2. They are rotated symmetrically relative to a median plane in the direction XX 'of alignment and are offset by one row relative to the other of such so that they more specifically include:
  • the external face of the sheet piles that is to say the face facing outwards of the double row, is projecting and defines a convexity 2 2 , so that two sides 2 5 of two sheet piles side by side in the same row defines in the empty space 2 3 between the two sheet piles side by side, a flared shape in a funnel which widens towards the outside of the double row.
  • each side 2 5 joins the end of the small base 2 4 of the trapezoid, and the other end is extended by a flat edge 2 6 .
  • the trapezium is framed by two flat edges 2 6 at its ends in the longitudinal direction XX '. Sheet piles in vis-à-vis in the two rows overlapping or partially overlapping in the direction XX 'by a distance corresponding to the width of said edges plats 2. 6
  • each sheet pile of a row can be connected to two sheet piles of the other row located opposite by means of spacers 5 arranged along said flat edges 2 6 and regularly spaced in the vertical direction by a distance of 1 to 1.5 meters.
  • the double sheet piles and the rows are arranged and dimensioned as follows:
  • the minimum distance d 2 between the internal edges 2 6 , in the direction XX ′, of two sheet piles facing each other in the two rows 1, and 1 2 and corresponding to the length of the spacers 5, is 0, 8 meter
  • the depth d 3 of a sheet pile corresponding to the distance between the external edges 2 4 and internal edges 2 6 , in the direction XX ', of the same sheet pile is 0.483 meters
  • the width of the small bases 2 4 , forming the outer edges in the direction XX 'of the sheet piles is about 0.4 meters.
  • These sheet piles are 1.5 to 4 cm thick, preferably 2 to 3 cm thick.
  • a double row thus defined and dimensioned contributes to the channeling and damping effects of marine flows passing through a double row of sheet piles as explained above.
  • the trapezoidal shape of the sheet pile profile also contributes to their rigidity.
  • the width of the spacer 5 has been determined for a reduction in the elasticity of the sheet piles and for an optimal reduction of the forces of the marine flows passing through the double row of sheet piles as well as for the safety of the bathers and the divers so that these cannot enter the internal space 1 3 between two rows ⁇ and 1 2 , but, on the other hand, forms a habitat for fish and shells and security against sharks for the countries concerned.
  • the device according to the present invention comprises a first double row of sheet piles P, located furthest from the shore, of a height less than the second double row of sheet piles P 2 located closest to the shore.
  • the second double row of sheet piles P 2 located closest to the east coast with a height H 2 such that the top of the sheet piles reaches about H 2 1.5 meters from sea level in a sea without tide.
  • the height of the first double row furthest from the V coast is approximately half the water height at this level.
  • the distance between the row 1 2 furthest from the coast of the second double row P 2 and the row 1 1 closest to the coast of the first double row V 1 is greater than 20 meters.
  • the difference between Pj and P 2 is determined according to the slope of the seabed 10 and is generally between 20 and 100 meters.
  • the second row of sheet piles l t closest to the coast of the second double row of sheet piles P 2 is located at least 200 meters from the coast if you want to be able to reach the sea between 100 and 150 meters by depositing sediment on the beach.
  • the distance from row 1 2 furthest from the coast of said first double row P furthest from the coast is at most 300 meters so as to respect the distance of the safety markers for swimmers and boats with a tie rod of water less than 1 meter which are not allowed to enter this area.
  • the height H j of the double row P t corresponds to approximately 4 to 5 meters, the depth of the water at this level, 300 meters from the coast, being approximately 10 meters, this depth of 10 meters corresponding to the average depth in all the seas of the world at this distance from the coast.
  • the depth of driving the sheet piles into the sea floor depends on the geological nature of the soil and the height of the said sheet piles desired above ground. It can in particular be at least equal to the height of the sheet pile above the ground).
  • the anchoring of sheet piles to the bottom of the sea can be reinforced by a base or a flange 14.
  • a plate 6 covers the top of each double row of sheet piles P t and P 2 . It is a safety and reinforcement plate which covers the top of the sheet piles so as to prevent divers and bathers from entering the internal space 1 3 between the two rows ⁇ and 1 2 of sheet piles and to be blocked inside by a spacer 5.
  • the cover plate 6 also has the same function as a spacer 5, it keeps the whole of the double row secured from the outside.
  • These covers 6 are constituted by upper plates optionally bordered by lateral dropouts 6 t covering the external edges constituted by said small bases 24 at the top of the sheet piles, said cover 6 being fixed to said upper external edge of the sheet piles, in particular by bolts and nuts.
  • the top of the sheet piles is stiffened by fixing brackets covering the top of the sheet piles and falling against the outer edges of the sheet piles to which they are fixed. Some brackets fall against the small bases 2 4 , other brackets are fixed against the flat edges 2 6 .
  • the safety cover 6 is placed on said brackets (not shown) and optionally fixed on it. Said brackets stiffen the top of the sheet piles and maintain the spacing of the sheet piles in a single row in the longitudinal direction of substantially constant alignment.
  • the flat edges 2 6 of two sheet piles of different rows in vis-à-vis can advantageously be secured at the top by an upper connecting plate to stiffen the assembly of two rows and to maintain their separation in the transverse direction YY 'substantially constant.
  • Said upper connection plates (not shown) being itself covered by said cover plate 6.
  • the convex shape 2 2 contributes to ensuring a sufficiently resistant abutment against the forces of the sea coming from the open sea, while channeling the water wanting to cross the double row in the direction of the empty spaces 2 3 between two sheet piles side by side in each row.
  • the 2 l trapezoidal concavity of the sheet piles of the row closest to the coast combined with the flat edges 2 6 framing the widest flared part of said 2 t concavities, contributes to returning the sea flow coming up against the bottom 2 4 of said concavity 2 1 in the direction of the exit by an intermediate passage in said alignment direction XX ′, at the level of the overlapping space formed by the flat edges 2 6 opposite two sheet piles facing each other screw, so that the sea current coming from the wide comes out downstream of a double row by the free space 2 3 between two sheet piles side by side of the row l t closest to the coast.
  • the double rows Pj and P have a function of reducing the forces of the sea in both directions, while allowing sedimentation to pass from upstream to downstream, this constituting the "food" of the coasts for reenable while preventing the sediments from leaving from downstream upstream to the open sea because the return currents are neutralized.
  • the first double row P t furthest from the east coast of reduced height and aims essentially to relieve the efforts at the base of the second double row P 2 under the effect of the background waves, which are damped by the first double row P t as explained above.
  • the system has a filter function because water can circulate in the empty space 2 3 , 1 3 between the sheet piles 2 and between the spacers 5 so as to pass through the double row of sheet piles P j or P 2 .
  • the double sheet piles P j and P 2 form, so to speak, filter hedges.
  • the device according to the invention makes it possible to solve the problems of beach erosion. Paradoxically, the stronger and more numerous the storms, the faster the re-silting up of the beaches.
  • FIG. 3 the evolution of the level of the seabed is shown, which, over time by re-silting, adopts a new shallower level 11, so that the coast moves in 3 days and gains on the sea, therefore corresponding to a widening of the range in the transverse direction YY '.
  • the sand at the bottom of the sea is suspended upstream of the device according to the invention, that is to say upstream of the first double row P j furthest from the coast.
  • Downstream of the device according to the invention that is to say between the shore 3 and the second double row P 2 of sheet piling, by reducing the force of the sea, the sand is deposited again at the bottom of the sea up to a level 11.
  • the sea turbulence is also reduced and the sand is re-deposited but in less quantity than downstream of the second double row P 2 .
  • the device according to the invention has the same role of re-silting.
  • the re-silting of the base of the cliffs is carried out, thereby removing the coastline from the base of the cliffs, thereby protecting the base of the cliffs since the swell no longer reaches it.
  • the device according to the invention is ecological. It does not see itself, does not interfere with small draft vessels whose circulation is authorized in the area.
  • the concavities 2 1 of the sheet piles of row 1 2 furthest from the coast which mainly undergoes the sea reflux of the water flowing from the coast to the open sea, constitutes a zone of relative calm in which we observe that the fish come to form their habitat, thus offering an advantageous additional function of the device according to the invention. It creates areas of habitat for fish and shellfish in the concavities 2 of row 1, sheet piles upstream, constituting a submarine mini-reserve. Nor does it bother anglers from the beach.
  • It can also serve as a support for a coastal protection system against floating objects coming from the open sea and, in particular, against pollution.
  • FIG 4 there is shown an anti-pollution system consisting of a tarpaulin or a net 7, extending vertically and in said alignment direction.
  • said tarpaulin or said net 7 supported by and stretched between second posts 8, adapted to the top of said sheet piles, in particular fixed to the inside of sleeves 9, themselves secured to the lateral fallout 6 of the covers 6 at the top said sheet piles.
  • the height of said second posts exceeds the level of the surface of the sea 4, by a height sufficient not to be covered by the waves and, therefore, to retain the objects which one seeks to prevent the downstream passage, in particular a height of 2 to 3 meters.
  • the sleeves intended to receive said second posts will be made integral with floating boxes 12, said floating boxes themselves being sliding, vertically along slides 13 arranged vertically along the outer edge 2 4 of a pile.
  • the floating box 12 supports two sleeves 9 X and 9 2 which can each receive a post. More precisely, a first sheath j receives a first said second pole 8 j extending above said box 12, and a second sheath 9 2 receives a second said second pole 8 2 extending below said floating box 12.
  • said second post extending below the floating box which supports a second lower cover 7 2 makes it possible to retain floating objects or between two waters at low tide .
  • This embodiment with two types of second posts 8 l 5 8 2 , an upper post 8 t and a lower post 8 2 makes it possible to avoid the implementation of second posts of too great a span.

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Abstract

La présente invention concerne Dispositif de protection des côtes marines comportant au moins une double rangée (P1, P2, 11-12) de poteaux (2) implantés au fond de la mer (10) dans une même direction d'alignement (XX') sensiblement parallèle à la côte (3) et à distance de celle-ci, caractérisé en ce que: lesdits poteaux (2) sont espacés les uns des autres dans chaque rangée (11, 12) et lesdits poteaux sont décalés d'une rangée par rapport à l'autre, chaque poteau présentant une largeur (1) supérieure ou égale à la plus petite distance dans ladite direction d'alignement (XX') entre lesdits deux poteaux de l'autre rangée, et lesdits poteaux présentent un profile en coupe horizontale formant une concavité (21) évasée vers l'espace interne (13) entre les deux rangées (11, 12) et une convexité (22) vers l'extérieure de la double rangée, et le sommet desdits poteaux ne dépasse pas le niveau moyen de la surface de la amer (4).

Description

DISPOSITIF DE PROTECTION DES COTES MARINES
La présente invention concerne un dispositif de protection des côtes marines et, plus particulièrement, un dispositif de lutte contre l'érosion des côtes.
On observe dans un grand nombre de région côtière, un phénomène d'érosion des côtes avec, notamment dans le cas de littoral sableux, une réduction des plages et pour les falaises l'apparition de minage puis d'éboulement.
L'origine et les causes de ces phénomènes, bien qu'ayant été attribués à l'action des houles et, notamment, des vagues et courants marins, sont; complexes à analyser et à comprendre. Il est donc difficile d'y remédier. L'ensablement et le désensablement naturel d'un littoral sableux résultent, eni effet, d'un équilibre complexe entre les apports et les départs de sédiments occasionnés par la mer. On peut observer un déficit sédimentaite résultant d'un bilan négatif entre ces apports et départs. Ce déficit sédimentaire rend compte de transports multiples qui comprennent des composatntes longitudinales, c'est-à-dire sensiblement parallèlement à la côte, c'est-àrdire encore vers d'autres secteurs littoraux tels que plages voisines et/ou cordons dunaires voisins mais surtout principalement une composante transversale vers le large. La conséquence en est, le plus souvent, une réduction de l'ensablement de la partie émergée de la plage mais, aussi, un désensablement d'une fraction plus ou moins importante du secteur immergé appelé "avant-côte".
Un premier but de la présente invention est donc de fournir un dispositif permettant de lutter contre l'érosion des côtes.
Un autre but est de fournir un dispositif favorisant le ré-ensablement des littoraux. sableux.
Divers autres problèmes se posent à proximité des côtes qui nécessitent des protections. Il s'agit, notamment, de : - la protection des agglomérations littorales contre les tempêtes,
- la protection des côtes contre les pollutions venant du large telles que, principalement, les pollutions pétrolières,
- la protection des baigneurs contre les courants pouvant les emporter vers le large,
la protection des baigneurs contre les animaux aquatiques dangereux tels que les requins venant du large,
- la prévention des échouages ou simplement de mouillages de bateaux à proximité des côtes dans des zones à protéger et, également,
- la protection contre la pêche dans certaines zones de bordure côtière.
La présente invention vise également à fournir un dispositif permettant de résoudre l'ensemble des problèmes visés ci-dessus.
Un autre but de la présente invention est de fournir un dispositif de protection qui ne gêne pas les bateaux dont la circulation est autorisée dans les zones d'implantation du dispositif et qui soit peu ou pas visible depuis la côte.
Pour ce faire, la présente invention fournit un dispositif de protection des côtes marines comportant au moins une double rangée de poteaux implantés au fond de la mer dans une même direction d'alignement XX' sensiblement parallèle à la côte et à distance de celle-ci.
Selon l'invention :
- lesdits poteaux sont espacés les uns des autres dans chaque rangée et lesdits poteaux sont décalés d'une rangée par rapport à l'autre, de telle sorte que les poteaux de chaque rangée sont implantés en face de l'espace vide entre lesdits deux poteaux de l'autre rangée et chaque poteau présente une largeur supérieure ou égale à la plus petite distance dans ladite direction d'alignement XX' entre lesdits deux poteaux de l'autre rangée, et
- lesdits poteaux présentent un profil en coupe horizontale formant
. une concavité évasée allant en s'élargissant vers l'espace interne entre les deux rangées de poteaux, et
. une convexité vers l'extérieure de la double rangée, de sorte que les faces externes de deux poteaux cote à cote d'une même rangée forment, dans l'espace vide entre les deux poteaux, un évasement allant s'élargissant vers l'extérieur de ladite double rangée, et
- le sommet desdits poteaux ne dépasse pas le niveau moyen de la surface de la mer, de préférence situé à au moins 1 ,50 mètre au dessous du niveau moyen de la surface de la mer, excepté le cas échéant à marée basse.
On entend ici par "double rangée" que les poteaux sont disposés selon deux alignements parallèles. On entend aussi par "sensiblement parallèle à la côte" que ladite direction d'alignement correspond à la direction principale de la côte face à la zone d'implantation du dispositif. On entend également par "concavité" que la face interne desdits poteaux, c'est-à-dire la face des poteaux tournée vers l'espace entre les deux rangées formant la double rangée du dispositif selon l'invention, forme un creux mais pas nécessairement de forme arrondie. Ladite concavité est évasée vers l'espace interne entre les deux rangées c'est-à-dire que la distance entre deux points dudit profil d'un même poteau dans la direction d'alignement, augmente depuis la bordure extérieure d'un dit poteau, c'est- à-dire la bordure tournée vers l'extérieur du dispositif, vers la bordure interne dudit poteau c'est-à-dire la bordure tournée du côté entre les deux rangées. On entend encore par "convexité vers l'extérieur desdits poteaux" que la face externe tournée vers l'extérieur du dispositif dudit poteau présente un profil en saillie, soit vers le large pour l'une des rangées située la plus au large, soit vers la côte pour l'autre rangée située la plus près de la côte. Les faces externes de deux poteaux cote à cote dans une même rangée, forment un évasement vers l'extérieur c'est-à-dire que la distance entre deux poteaux d'une même rangée est plus grande le long de la bordure externe de ladite rangée que la long de la bordure interne de ladite rangée.
On entend par "niveau moyen de la surface de la mer" le niveau moyen de la surface de l'eau quand la mer est calme et, le cas échéant, lorsqu'il s'agit d'une mer à marée, le niveau moyen de la mer à marée haute en période normale c'est-à-dire hors les grandes marées de grand coefficient.
Le dispositif selon l'invention, constitue un ouvrage dit à butée de pied, particulièrement efficace pour réduire l'intensité des vagues qui le traversent et, plus particulièrement, des vagues de fond (A) qui sont les plus puissantes et aussi, indirectement, contre les vagues supérieures (B) dites déferlantes qui sont comme supportées par les vagues de fond et ont un effet destructeur des côtes car leur force augmente à l'approche des côtes, pouvant arriver très haut sur la grève et occasionnant les dégâts les plus importants.
L'agencement de la double rangée de poteaux décalés entre les rangées et se chevauchant partiellement entre deux rangées, a pour conséquence que l'eau circulant dans la direction transversale perpendiculaire à la direction d'alignement desdites rangées pour traverser le dispositif dans ladite direction transversale, bute toujours sur un obstacle constitué par un desdits poteaux. En outre, le profil en coupe horizontale desdits poteaux, combiné au décalage desdits poteaux entre deux rangées, induit une déviation de la trajectoire de circulation de l'eau traversant le dispositif selon l'invention, de telle sorte que ladite trajectoire comprend une partie de trajectoire, selon une direction parallèle à ladite direction d'alignement desdites rangées dans l'espace interne entre les deux rangées au niveau de la zone de chevauchement des poteaux de deux rangées différentes. Ainsi l'eau connaît, au moins à un moment, une déviation à angle droit dans sa trajectoire.
Par ailleurs, de par la forme du profil desdits poteaux en coupe, il se produit les effets suivants, à savoir les vagues et courants venant du large butent sur la face convexe des poteaux tournée vers le large. De même, le reflux de la mer depuis le rivage ou la côte vers le large, bute sur la face convexe des poteaux tournée vers la côte. La butée de l'eau sur lesdites faces convexes des poteaux tournées vers l'extérieur du dispositif induit, principalement, un amortissement des vagues de fond mais, également par ricochet, affecte l'intensité des vagues supérieures. En outre, l'eau qui passe entre deux poteaux d'une première rangée en amont ou en aval du dispositif, bute ensuite sur la partie concave de la face interne des poteaux de la deuxième rangée, respectivement en aval ou en amont du dispositif, créant un reflux de l'eau et amortissant et cassant l'intensité du flux de l'eau circulant en sens opposé à travers le dispositif. Les deux flux opposés arrivant respectivement du large et du rivage, voient en pratique leur intensité réduite de plus de la moitié par le dispositif selon l'invention mais tout en laissant le passage de l'eau.
En pratique, la force des flux et reflux marins à travers le dispositif est réduite dans une mesure telle que le transport des sédiments en suspension dans l'eau, transport d'amont en aval du dispositif, est maintenu. En revanche, l'intensité du reflux est réduite dans une telle mesure qu'il ne permet plus aux sédiments de traverser le dispositif d'aval en amont et donc de refluer vers le large. Ainsi les sédiments se re- déposent en aval du dispositif, c'est-à-dire entre la côte et le dispositif selon l'invention. Au total, le dispositif selon l'invention fait donc office de filtre en ne laissant passer les sédiments que dans le sens d'amont en aval principalement. Cette mise en suspension des sédiments est occasionnée par les vagues de fond. C'est pourquoi la lutte contre les vagues de fond est décisive. Lesdits profils concaves des faces internes et convexes des faces externes des poteaux qui favorisent la déviation de la circulation de l'eau en l'orientant vers l'espace interne entre les deux rangées, et notamment vers la zone de chevauchement des poteaux d'une rangée par rapport à l'autre, ont également pour effet de soulager les efforts supportés par les poteaux.
De surcroît, comme le courant du reflux de la mer d'aval en amont est de force très réduite, il se crée une zone de mer relativement calme dans l'espace interne de la concavité des poteaux de la rangée située vers le large. Cette caractéristique a pour effet un avantage supplémentaire du dispositif selon l'invention, à savoir que ces zones de mer relativement calme à l'intérieur des concavités des poteaux de la rangée située vers le large, peuvent constituer une réserve de poissons et de coquillages comme le ferait une épave.
En l'absence de limitation liée aux courbures de la côte, le dispositif s'étendra avantageusement sur la longueur la plus grande possible dans la direction d'alignement. En particulier pour des plages ou falaises relativement rectilignes, le dispositif selon l'invention s'étendra, de préférence, sur une longueur d'au moins 1000 mètres dans ladite direction d'alignement.
Dans un mode préféré de réalisation, le dispositif est implanté de telle sorte que la rangée de poteaux la plus proche de la côte est à une distance d'au moins 200 mètres de la côte. Cette distance de 200 m réalise un bon compromis entre la nécessité de prévoir la distance la plus grande possible pour la protection de la zone d'avant-côte et, notamment de la zone de ré-ensablement, et la nécessité de prévoir une distance de la côte pas trop courte pour que la force des vagues et courants venant de la mer, qui augmente au fur et à mesure que l'on se rapproche de la côte, ne soit pas trop excessive, d'une part, et préserve également une zone côtière suffisante pour les diverses utilisations requises de la bordure côtière maritime. De préférence encore, le dispositif est implanté de telle sorte que la rangée de poteaux la plus éloignée de la côte est à une distance inférieure ou égale à 300 mètres de la côte. En effet, les courants étant orientés en général dans une direction de 30 à 60° par rapport au trait de côte et donc par rapport à la direction d'alignement, au-delà de 300 mètres on observe que l'efficacité du dispositif selon l'invention est réduite au niveau de ses extrémités dans la direction d'alignement. Cette distance de 300 mètres correspond aussi à la zone de positionnement des balises de sécurité dans les zones de baignade en deçà de laquelle certains engins ne sont pas autorisés à naviguer et au-delà de laquelle les baigneurs ne doivent pas sortir.
Toutefois, dans le cas où le dispositif de la présente invention est mis en œuvre pour la protection des parcs de coquillage, bien évidemment, l'implantation pourra aller au-delà, dans ce cas, de 300 mètres de la côte.
On entend ci-dessus par "distance de la côte", la distance de la côte à marée haute en période normale, hors les grandes marées de grand coefficient lorsqu'il s'agit d'une mer à marée.
Dans un mode de réalisation préféré, les poteaux d'une rangée sont reliés aux poteaux de l'autre rangée en vis-à-vis par des entretoises s'étendant dans la direction perpendiculaire YY' à ladite direction d'alignement XX', de préférence lesdites entretoises étant régulièrement espacées le long de la hauteur desdits poteaux. Ces entretoises permettent de solidariser les deux rangées de poteaux et ainsi renforcer le dispositif, tout en homogénéisant sa flexibilité. Les poteaux ont en effet tendance, globalement, à se courber en direction de la côte dans la mesure où l'intensité résultante des flux maritimes est supérieure d'amont en aval. En pratique les poteaux ne sont donc pas constamment en position verticale, notamment en cas de fortes vagues ou forts courants marins venant du large mais peuvent adopter une position de flexion en courbure sous l'effort. Dans un mode préféré de réalisation, lesdits poteaux présentent en coupe horizontale un profil dont les extrémités, dans la direction d'alignement XX', sont constituées par un bord plat parallèle à ladite direction d'alignement et, de préférence le cas échéant, lesdites entretoises sont disposées au niveau desdites bords plats des poteaux. Ces bordures plates qui sont comprises dans la zone de recouvrement des poteaux en vis- à-vis dans deux rangées différentes, favorisent ladite trajectoire partiellement dans ladite direction d'alignement. D'autre part, lesdits bords plats des poteaux permettent de recevoir lesdites entretoises assurant la liaison entre les poteaux de rangées différentes.
Les différents effets techniques induits pas l'agencement et la forme des poteaux selon l'invention mentionnés ci-dessus, sont optimisés lorsque lesdits poteaux présentent en coupe horizontale un profil définissant une forme trapézoïdale comprenant une petite base encadrée par deux côtés inclinés symétriquement, la petite base pleine étant située du côté de la bordure externe de chaque rangée de poteaux, et formant avec lesdits côtés une concavité évasée allant en s'élargissant vers l'espace interne de ladite double rangée, ladite double rangée, lesdits côtés de chaque forme trapézoïdale étant inclinés d'un angle oc, de préférence de 20 à 80°, par rapport à ladite direction d'alignement XX' et de sens opposés, de préférence encore de 30 à 60° et, de préférence, les extrémités libres desdits côtés de trapèzes se prolongent par des bords plats s'étendant dans ladite direction d'alignement XX' et correspondant aux zones de chevauchement des poteaux d'une rangée par rapport aux poteaux en vis à vis de l'autre rangée. Ces formes inclinées des côtés dudit trapèze permettent une adaptation optimum du dispositif selon l'invention dans le cas de direction du flux marin et des vagues ou des courants variables selon la direction des vents et des courants.
Dans un mode de réalisation particulier avantageux en termes d'efficacité par rapport au coût matériel d'investissement, dans chaque dite rangée, la distance minimale (dj) entre deux poteaux cote à cote est de 0,3 à 1 mètre, de préférence 0,5 à 0,7 mètre, et la largeur maximale ( t) de chaque poteau dans ladite direction d'alignement est de 0,5 à 1 ,5 mètre, de préférence de 0,7 à 1 ,2 mètre, et la largeur (1^ des bords plats (26) des poteaux se chevauchant entre chaque rangée est de 0,1 à 0,3 mètre le cas échéant, et la distance minimale (d2) entre les bords internes (26) de deux rangées s'étendant dans ladite direction d'alignement est de 0,5 à 2 mètres, de préférence de 0,7 à 1 ,5 mètre, et la distance entre les bords externe (24) et interne (26) dans la direction d'alignement XX' d'un même poteau est de 0,2 à 1 mètre, et le cas échéant, la distance dans la direction verticale entre deux entretoises (5) successives est de 0,5 à 2 mètres, de préférence 1 à 1 ,5 mètre.
Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux pour faire obstacle au passage de nageurs et/ou d'animaux aquatiques dangereux tels que des requins à travers le dispositif selon l'invention. Les dimensions et l'agencement décalé des poteaux des deux rangées avec une zone de recouvrement entre les poteaux d'une rangées par rapport à ceux des poteaux de l'autre rangée, obligent à des contorsions qui, compte-tenu des flux aquatiques mis en jeu, ne sont réalisables ni par un nageur ni par un poisson tel qu'un requin. En revanche, les petits poissons et coquillages peuvent venir habiter dans certaines zones internes de ladite double rangée.
Dans un mode préférentiel de réalisation du dispositif selon l'invention, celui-ci comprend deux dites doubles rangées, espacées l'une de l'autre dans la direction transversale perpendiculaire YY' à leur même direction d'alignement XX' d'une distance de préférence de 10 à 100 mètres, de préférence encore de 20 à 50 mètres, et la première double rangées la plus éloignée de la côte comprend des poteaux d'une hauteur correspondant de préférence à 1 /3 à 2/3 de la hauteur d'eau, de préférence encore d'au moins environ la moitié de la hauteur d'eau, et la hauteur des poteaux de la deuxième double rangée la plus proche de la côte étant supérieure à celle des poteaux de ladite première double rangée, de préférence le sommet des poteaux de ladite deuxième rangée la plus proche de la côte étant situé à une distance d'au moins 1 ,5 mètre en dessous du niveau moyen de la mer.
Un dispositif comprenant deux doubles rangées disposées comme mentionné précédemment, s'avère un dispositif optimal en terme d'efficacité par rapport aux investissements matériels et aussi de main d'ceuvre de montage par rapport au nombre et à la taille des poteaux à mettre en œuvre.
Lorsque la première double rangée la plus éloignée de la côte est située à environ 300 mètres, la profondeur moyenne à cette distance de la côte de toutes les mers est d'environ 10 mètres et les poteaux constituants ladite double rangée à cette distance de la côte seront d'une hauteur d'environ 4 à 5 mètres en général.
Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux car la première double rangée la plus éloignée de la côte est moins haute, et donc plus résistante, et peut s'opposer et réduire avec le plus d'efficacité la puissance des vagues de fond qui sont les plus fortes ainsi que réduire la puissance des vagues de surface par ricochet. Le flux de l'eau des vagues de fond venant du large et butant sur la face externe des poteaux est, en partie, renvoyé vers le haut et vient casser et amortir les vagues supérieures arrivant du large en surface. D'autre part, dans la mesure où les vagues de fond supportent les vagues supérieures, cet amortissement des vagues de fond se traduit par un affaiblissement de la force des vagues supérieures. Ainsi, la deuxième double rangée la plus proche des côtes, plus haute et donc moins résistante, se trouve soulagée, notamment à sa base, et peut achever de réduire la puissance des vagues et courants de fond et de surface.
La distance de 10 à 100 mètres, de préférence 20 à 50 mètres, entre les deux doubles rangées est une distance optimum compte-tenu de la longueur d'onde de la houle en général, et permet également de répondre aux critères de positionnement de l'ensemble du dispositif par rapport à la côte tels que - la rangée, la plus éloignée de la côte, de la double rangée la plus éloignée de la côte est à une distance de la côte inférieure ou égale à 300 mètres, et
- la rangée, la plus proche de la côte, de la double rangée la plus proche de la côte est à une distance de la côte supérieure ou égale à 200 mètres.
Dans un mode particulièrement avantageux, le dispositif supporte une toile ou un filet s'étendant dans ladite direction d'alignement, tendu entre des seconds poteaux, apte à être fixé au sommet desdits poteaux constituant une dite double rangée de manière amovible, de préférence ladite double rangée la plus proche de la côte.
Plus particulièrement encore, lesdits seconds poteaux sont solidaires de manière amovible de flotteurs aptes à coulisser verticalement le long du sommet desdits poteaux constituant une dite double rangée de manière à ce que desdits filets ou dites toiles adaptés entre lesdits seconds poteaux puissent être maintenus en partie émergés et en partie immergés lorsque le niveau de la surface de la mer varie en fonction de la marée.
Ces toiles ou filets permettront de faire obstacle à la pollution des côtes par des objets flottants indésirables venant du large et, notamment, à des plaques de pollution pétrolière, de préférence le sommet desdits filets et toiles est suffisamment émergé, et donc suffisamment haut au-dessus du niveau de la mer, pour que, quelque soit l'amplitude de la houle, un objet flottant à la surface de l'eau soit retenu par ledit filet ou ladite bâche. Mais lesdits filets ou toiles doivent également être en partie immergés pour retenir les objets flottants entre deux eaux à proximité de la surface de l'eau.
Dans un mode de réalisation, ledit filet ou ladite bâche peut être substitué par un élément flottant. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lumière de la description détaillée qui va suivre, faite en référence aux figures 1 à 6 dans lesquelles :
- la figure 1 représente une vue en coupe verticale, dans la direction YY' d'un dispositif selon l'invention comprenant deux doubles rangées de poteaux Pj et P2,
- la figure 2 représente une vue en coupe horizontale d'une double rangée de poteaux Pt ou P2 formés à partir de palplanches à profil trapézoïdal,
- la figure 3 représente une coupe verticale, dans la direction YY', du nivellement du fond de la mer et du dispositif selon l'invention avec différents niveaux d'ensablement,
- la figue 4 représente un dispositif selon l'invention supportant un système anti-pollution pour mer sans marée,
- les figures 5A et 5B représentent un dispositif anti-pollution pour mer avec marée en vue de côté (Fig. 5 A) et de face (Fig. 5B). En vue de face (Fig. 5B), le filet ou la toile n'est pas représenté.
Le dispositif de protection et de lutte contre l'érosion des côtes selon la présente invention décrit ci-après en référence aux figures comprend deux doubles rangées de poteaux ¥1 et P2. Chaque double rangée PI et P2 est constituée de deux rangées l j et 12 parallèles de poteaux 2, lesdites rangées s'étendant sensiblement parallèlement à la côte dans la direction d'alignement XX' et lesdits poteaux 2 étant fichés verticalement dans le sol marin 10.
Les poteaux 2 sont constitués de palplanches en acier. Ces palplanches sont formées par emboîtement de demi-palplanches 26 telles que représentées sur la figure 3. Ces palplanches présentent un profil trapézoïdal en coupe horizontal tel que représenté sur la figure 2. Elles sont tournées symétriquement par rapport à un plan médian dans la direction XX' d'alignement et sont décalées d'une rangée par rapport à l'autre de telle sorte qu'elles comprennent plus précisément :
- une forme trapézoïdale matérialisée par une petite base pleine 24 correspondant à la bordure externe de la palplanche dans la direction d'alignement XX', la petite base pleine 24 étant encadrée par deux côtés plats 25 inclinés symétriquement par rapport à la direction transversale YY' d'un angle α de 20 à 80°, de préférence 30 à 60°, par rapport à la direction d'alignement XX' et de sens opposés pour chacun des deux côtés 25, de telle sorte que :
- la face interne des palplanches tournée vers l'espace 13 entre les deux rangées l t et 12, définit une concavité 2t évasée allant en s'élargissant vers ledit espace interne 13, la grande base dudit trapèze étant ouverte, c'est-à-dire non matérialisée, et
- la face externe des palplanches, c'est-à-dire la face tournée vers l'extérieur de la double rangée, est en saillie et définit une convexité 22, de sorte que deux côtés 25 de deux palplanches cote à cote dans une même rangée définissent dans l'espace vide 23 entre les deux palplanches cote à cote, une forme évasée en entonnoir allant en s'élargissant vers l'extérieur de la double rangée.
Une extrémité de chaque côté 25 rejoint l'extrémité de la petite base 24 du trapèze, et l'autre extrémité se prolonge par un bord plat 26. Le trapèze est donc encadré par deux bords plats 26 à ses extrémités dans la direction longitudinale XX'. Les palplanches en vis-à-vis dans les deux rangées se recouvrent ou se chevauchent partiellement dans la direction XX' d'une distance correspondant à la largeur desdits bords plats 26.
Ainsi, chaque palplanche d'une rangée peut être reliée à deux palplanches de l'autre rangée située en vis-à-vis à l'aide d'entretoises 5 disposées le long desdits bords plats 26 et régulièrement espacées dans la direction verticale d'une distance de 1 à 1 ,5 mètre.
Dans un mode de réalisation de l'invention donné à titre illustratif et non limitatif, les doubles palplanches et les rangées sont agencées et dimensionnées de la façon suivante :
- la distance minimale dl 5 dans la direction XX', entre deux palplanches cote à cote dans une même rangée, c'est-à-dire la distance entre les extrémités libres des bords plats 26 de deux palplanches adjacentes est de 0,62 mètre,
- la largeur maximale L,, dans la direction XX', desdites palplanches, c'est-à-dire la distance entre les extrémités les plus éloignées de deux bords plats 26 d'une même palplanche est de 1,16 mètre,
- la distance minimale d2 entre les bords internes 26, dans la direction XX', de deux palplanches en vis-à-vis dans les deux rangées 1, et 12 et correspondant à la longueur des entretoises 5, est de 0,8 mètre,
- la profondeur d3 d'une palplanche correspondant à la distance entre les bords externe 24 et interne 26, dans la direction XX', d'une même palplanche est de 0,483 mètre,
- la largeur 1., des bords plats 26 est d'environ 0,2 mètre,
- la largeur des petites bases 24, formant les bords externes dans la direction XX' des palplanches est d'environ 0,4 mètre.
Ces palplanches ont une épaisseur de 1 ,5 à 4 cm, de préférence 2 à 3 cm..
Une double rangée ainsi définie et dimensionnée contribue aux effets de canalisation et d'amortissement des flux marins traversant une double rangée de palplanches comme explicité précédemment. La forme trapézoïdale du profil des palplanches contribue aussi à leur rigidité. La largeur de l'entretoise 5 a été déterminée pour une réduction de l'élasticité des palplanches et pour une réduction optimale des forces des flux marins traversant la double rangée de palplanches ainsi que pour la sécurité des baigneurs et des plongeurs pour que ceux-ci ne puissent pas s'introduire dans l'espace interne 13 entre deux rangées \ et 12, mais, par contre, forme un habitat à poissons et coquillages et une sécurité contre les requins pour les pays concernés.
Le dispositif selon la présente invention comprend une première double rangée de palplanches P, située la plus éloignée de la côte, d'une hauteur inférieure à la deuxième double rangée de palplanches P2 située le plus près de la côte.
Plus précisément, la deuxième double rangée de palplanches P2 située la plus proche de la côte est d'une hauteur H2 telle que le sommet des palplanches arrive à environ H2=l ,5 mètre du niveau de la mer dans une mer sans marée. La hauteur de la première double rangée la plus éloignée de la côte V est d'environ de la moitié de la hauteur d'eau à ce niveau. Et, la distance entre la rangée 12 la plus éloignée de la côte de la deuxième double rangée P2 et la rangée 11 la plus proche de la côte de la première double rangée V1 est supérieure à 20 mètres. L'écart entre Pj et P2 est déterminé en fonction de la pente du fond marin 10 et est en général entre 20 et 100 mètres.
La rangée de palplanches lt la plus proche de la côte de la deuxième double rangée de palplanches P2 est implantée à au moins 200 mètres des côtes si l'on veut pouvoir gagner sur la mer entre 100 et 150 mètres par dépôt de sédiments sur la plage. La distance de la rangée 12 la plus éloignée de la côte de ladite première double rangée P la plus éloignée de la côte est au maximum à 300 mètres de manière à respecter la distance des balises de sécurité pour les baigneurs et les bateaux avec un tirant d'eau inférieur à 1 mètre qui ne sont pas autorisés à pénétrer dans cette zone. La hauteur Hj de la double rangée Pt correspond à environ 4 à 5 mètres, la profondeur de l'eau à ce niveau, à 300 mètres de la côte, étant d'environ 10 mètres, cette profondeur de 10 mètres correspondant à la moyenne des profondeurs dans toutes les mers du monde à cette distance de la côte.
La profondeur d'enfoncement des palplanches dans le sol marin dépend de la nature géologique dudit sol et de la hauteur des dites palplanches souhaitée hors sol. Elle peut être notamment au moins égale à la hauteur de la palplanche au-dessus du sol). L'ancrage des palplanches au fond de la mer peut être renforcée par une embase ou une semelle 14.
Il est possible de prévoir une troisième rangée de palplanches (non représentée) qui sont disposées juste en amont, contre les palplanches de la rangée 12 la plus éloignée de la côte de la première double rangée j la plus éloignée de la côte, de manière à protéger davantage encore celle-ci contre les assauts des courants de fond venant du large.
Comme représenté sur la figure 1 , une plaque 6 vient recouvrir le sommet de chaque double rangée de palplanches Pt et P2. Il s'agit d'une plaque de sécurité et de renfort qui vient recouvrir le sommet des palplanches de manière à empêcher les plongeurs et baigneurs de s'introduire dans l'espace interne 13 entre les deux rangées \ et 12 de palplanches et d'être bloqués à l'intérieur par une entretoise 5. La plaque de couverture 6 a également la même fonction qu'une entretoise 5, elle maintient solidaire par l'extérieur l'ensemble de la double rangée. Ces couvercles 6 sont constitués par des plaques supérieures bordées éventuellement par des retombées latérales 6t venant recouvrir les bordures externes constituées par lesdites petites bases 24 au sommet des palplanches, ledit couvercle 6 étant fixé à ladite bordure externe supérieure des palplanches, notamment par des boulons et écrous.
Avantageusement, on rigidifie le sommet des palplanches en y fixant des équerres recouvrant le sommet des palplanches et retombant contre les bords externes de celles-ci auxquelles elles sont fixées. Certaines équerres retombent contre les petites bases 24, d'autres équerres sont fixées contre les bords plats 26. Le couvercle de sécurité 6 est posé sur lesdits équerres (non représentées) et éventuellement fixé dessus. Lesdites équerres rigidifient le sommet des palplanches et maintiennent l'écartement des palplanches dans une même rangée dans la direction longitudinale d'alignement sensiblement constant.
De même, les bords plats 26 de deux palplanches de rangées différentes en vis-à-vis peuvent être avantageusement solidarisés à leur sommet par une plaque supérieure de liaison pour rigidifier l'assemblage de deux rangées et maintenir leur écartement dans la direction transversale YY' sensiblement constant. Lesdites plaques supérieures de liaison (non représentées) étant elle-même recouvertes par ladite plaque de couverture 6.
Les formes trapézoïdales et dispositions à concavité 2j tournée vers l'intérieur 13 des palplanches, dans chacune des rangées d'une double rangée Pt ou P2, créent un amortissement de la force de la mer optimal. La forme convexe 22 contribue à assurer une butée suffisamment résistante contre les forces de la mer venant du large, tout en canalisant l'eau voulant traverser la double rangée en direction des espaces vides 23 entre deux palplanches cote à cote dans chaque rangée. La concavité 2l trapézoïdale des palplanches de la rangée la plus proche de la côte, combinée aux bords plats 26 encadrant la partie évasée la plus large desdites concavités 2t, contribue à renvoyer le flux marin venant buter contre le fond 24 de ladite concavité 21 en direction de la sortie par un passage intermédiaire dans ladite direction d'alignement XX', au niveau de l'espace de chevauchement formé par les bords plats 26 en vis-à-vis de deux palplanches en vis-à-vis, pour ensuite que le courant marin venant du large ressorte en aval d'une double rangée par l'espace libre 23 entre deux palplanches cote à cote de la rangée lt la plus proche de la côte.
Les doubles rangées Pj et P, ont une fonction de réduction des forces de la mer dans les deux sens, tout en laissant passer la sédimentation d'amont en aval, celle-ci constituant la "nourriture" des côtes pour un réensablement tout en empêchant les sédiments de repartir d'aval en amont vers le large car les courants de retour sont neutralisés. La première double rangée Pt la plus éloignée de la côte est de hauteur réduite et vise essentiellement à soulager les efforts à la base de la deuxième double rangée P2 sous l'effet des vagues de fond, lesquelles sont amorties par la première double rangée Pt comme explicité précédemment. Le système a une fonction de filtre car l'eau peut circuler dans l'espace vide 23, 13 entre les palplanches 2 et entre les entretoises 5 de manière à traverser la double rangée de palplanches Pj ou P2. Les doubles palplanches Pj et P2 forment, en quelque sorte, des haies filtrantes.
On observe que le dispositif selon l'invention permet de résoudre les problèmes d'érosion des plages. Paradoxalement, plus les tempêtes sont fortes et nombreuses, plus le ré-ensablement des plages est rapide.
Sur la figure 3, on a représenté l'évolution du niveau du fond de la mer qui, au fil du temps par ré-ensablement, adopte un nouveau niveau 11 moins profond, de sorte que la côte se déplace en 3j et gagne sur la mer, correspondant donc à un élargissement de la plage dans la direction transversale YY'. Le sable du fond de la mer est mis en suspension en amont du dispositif selon l'invention, c'est-à-dire en amont de la première double rangée Pj la plus éloignée de la côte. En aval du dispositif selon l'invention, c'est-à-dire entre la côte 3 et la deuxième double rangée P2 de palplanches, de par la réduction de la force de la mer, le sable se re-dépose au fond de la mer jusqu'à un niveau 11. Entre les deux doubles rangées de palplanches Pj et P2, la turbulence de la mer est également réduite et le sable se re-dépose mais en quantité moindre qu'en aval de la deuxième double rangée P2.
Lorsque la pente d'avant-côte est forte, notamment supérieure à 5%, on voit se former rapidement une plage sous-marine "suspendue" qui, empêchée de perdre son matériel sableux vers le large, constitue un réservoir susceptible de favoriser le ré-ensablement post-tempête de la plage et joue aussi un rôle d'en l'amélioration de l'atténuation de la houle en surhaussant localement les fonds dans la zone critique de l'avant-plage.
Dans le cas de côtes à falaises, le dispositif selon l'invention a le même rôle de ré-ensablement. En évitant que les sédiments déposés à la base des falaises ne soient emportés vers le large, on ré-ensable la base des falaises et, ainsi, on éloigne le trait de côte de la base des falaises, ce qui a pour effet de protéger la base des falaises dans la mesure où la houle ne l'atteint plus.
Le dispositif selon l'invention est écologique. Il ne se voit pas, ne gène pas les bateaux de faible tirant d'eau dont la circulation est autorisée dans la zone. On observe que les concavités 21 des palplanches de la rangée 12 la plus éloignée de la côte, qui subit principalement le reflux marin de l'eau refluant de la côte vers le large, constitue une zone de calme relatif dans laquelle on observe que les poissons viennent former leur habitat, offrant ainsi une fonction additionnelle avantageuse du dispositif selon l'invention. Il engendre des zones d'habitat pour les poissons et coquillages dans les concavités 2 de la rangée 1, des palplanches en amont, constituant une mini-réserve sous-marine. Il ne gène pas, non plus, les pêcheurs à la ligne depuis la plage.
II peut également servir de support à un système de protection des côtes contre les objets flottants venant du large et, notamment, contre les pollutions.
Dans la figure 4, on a représenté un système anti-pollution constitué par une bâche ou un filet 7, s'étendant verticalement et dans ladite direction d'alignement. En effet, ladite bâche ou dit filet 7, supporté par et tendu entre des seconds poteaux 8, adapté au sommet des dites palplanches, notamment fixé à l'intérieur de fourreaux 9, eux-même solidaires des retombées latérales 6 des couvercles 6 au sommet des dites palplanches.. La hauteur des dits seconds poteaux dépasse du niveau de la surface de la mer 4, d'une hauteur suffisante pour ne pas être recouverts par les vagues et, donc, pour retenir les objets dont on cherche à empêcher le passage en aval, notamment une hauteur de 2 à 3 mètres. En cas de marée noire, si le pétrole est très liquide, on installera une bâche et si le pétrole est très visqueux, on préférera installer un filet.
Dans les mers avec marée, les fourreaux destinés à recevoir lesdits seconds poteaux seront rendus solidaires de caissons flottants 12, lesdits caissons flottants étant eux-même coulissants, verticalement le long de glissières 13 disposées verticalement le long de la bordure externe 24 d'une palplanche.
Avantageusement comme représenté sur les figures 5A et 5B, le caisson flottant 12 supporte deux fourreaux 9X et 92 pouvant recevoir chacun un poteau. Plus précisément, un premier fourreau j reçoit un premier dit second poteau 8j s'étendant au-dessus dudit caisson 12, et un second fourreau 92 reçoit un deuxième dit second poteau 82 s'étendant en dessous dudit caisson flottant 12. Dans la mesure où le caisson flottant 12 ne peut pas descendre jusqu'au fond de la mer, ledit second poteau s'étendant dessous le caisson flottant qui supporte une deuxième bâche 72 inférieure permet de retenir les objets flottants ou entre deux eaux à marée basse. Ce mode de réalisation avec deux types de seconds poteaux 8l 5 82, un poteau supérieur 8t et un poteau inférieur 82, permet d'éviter la mise en œuvre de seconds poteaux de trop grande portée. D'autre part, dans les régions à forte marée, il peut être avantageux de rehausser la glissière 13 au-dessus du sommet des palplanches (non représentée).

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de protection des côtes marines comportant au moins une double rangée (Pl 5 P2, 11-12) de poteaux (2) implantés au fond de la mer (10) dans une même direction d'alignement (XX') sensiblement parallèle à la côte (3) et à distance de celle-ci, caractérisé en ce que :
- lesdits poteaux (2) sont espacés les uns des autres dans chaque rangée (l l 5 12) et lesdits poteaux sont décalés d'une rangée par rapport à l'autre, de telle sorte que les poteaux (2) de chaque rangée sont implantés en face de l'espace vide (23) entre deux poteaux de l'autre rangée et chaque poteau présente une largeur (1) supérieure ou égale à la plus petite distance dans ladite direction d'alignement (XX') entre lesdits deux poteaux de l'autre rangée, et
- lesdits poteaux présentent un profil en coupe horizontale formant
. une concavité (2t) évasée allant en s'élargissant vers l'espace interne (13) entre les deux rangées (ll5 12) de poteaux, et
. une convexité (22) vers l'extérieure de la double rangée, de sorte que les faces externes de deux poteaux cote à cote d'une même rangée forment, dans l'espace vide (23) entre les deux poteaux, un évasement allant s'élargissant vers l'extérieur de ladite double rangée, et
- le sommet desdits poteaux ne dépasse pas le niveau moyen de la surface de la mer (4), de préférence situé à au moins 1,50 mètre au dessous du niveau moyen de la surface de la mer, excepté le cas échéant à marée basse.
2. dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est implanté de telle sorte que la rangée (lt) de poteaux la plus proche de la côte est à une distance (D2) d'au moins 200 mètres de la côte (3).
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est implanté de telle sorte que la rangée (12) de poteaux la plus éloignée de la côte est à une distance (Dt) inférieure ou égale à 300 mètres de la côte.
4. dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les poteaux d'une rangée (lt_ 12) sont reliés aux poteaux de l'autre rangée (12, l t) en vis-à-vis par des entretoises (5) s'étendant dans la direction perpendiculaire YY' à ladite direction d'alignement XX', de préférence lesdites entretoises (5) étant régulièrement espacées le long de la hauteur desdits poteaux.
5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits poteaux (2) présentent en coupe horizontale un profil dont les extrémités, dans la direction d'alignement XX', sont constituées par un bord plat (2fi) parallèle à ladite direction d'alignement et, de préférence le cas échéant, lesdites entretoises (5) sont disposées au niveau desdites bords plats (26) des poteaux.
6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits poteaux (2) présentent en coupe horizontale un profil définissant une forme trapézoïdale comprenant une petite base (24) encadrée par deux côtés (25) inclinés symétriquement, la petite base pleine (24) étant située du côté de la bordure externe de chaque rangée de poteaux, et formant avec lesdits côtés (25) une concavité (2t) évasée allant en s'élargissant vers l'espace interne (13) de ladite double rangée (Pl 5 P2), lesdits côtés (25) de chaque forme trapézoïdale étant inclinés d'un angle α de sens opposé, de préférence de 20 à 80° par rapport à ladite direction d'alignement XX', de préférence encore de 30 à 60° et, de préférence, les extrémités libres desdits côtés (24) de trapèzes (24-25) se prolongent par des bords plats (26) s'étendant dans ladite direction d'alignement XX' et correspondant aux zones de chevauchement des poteaux (2) d'une rangée (l l 5 12) par rapport aux poteaux en vis à vis de l'autre rangée (12, l j).
7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, dans chaque dite rangée, la distance minimale (dj) entre deux poteaux cote à cote est de 0,3 à 1 mètre, de préférence 0,5 à 0,7 mètre, et la largeur maximale (Lj) de chaque poteau dans ladite direction d'alignement est de 0,5 à 1 ,5 mètre, de préférence de 0,7 à 1 ,2 mètre, et la largeur (lt) des bords plats (26) des poteaux se chevauchant entre chaque rangée est de 0,1 à 0,3 mètre le cas échéant, et la distance minimale (d2) entre les bords internes (26) de deux rangées s'étendant dans ladite direction d'alignement est de 0,5 à 2 mètres, de préférence de 0,7 à 1 ,5 mètre, et la distance entre les bords externe (24) et interne (26) dans la direction d'alignement XX' d'un même poteau est de 0,2 à 1 mètre, et le cas échéant, la distance dans la direction verticale entre deux entretoises (5) successives est de 0,5 à 2 mètres, de préférence 1 à 1,5 mètre.
8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend deux dites doubles rangées (P P2), espacées l'une de l'autre dans la direction transversale perpendiculaire YY' à leur même direction d'alignement XX' d'une distance (D3) de préférence de 10 à 100 mètres, de préférence encore de 20 à 50 mètres, et la première double rangées (Pj) la plus éloignée de la côte (3) comprend des poteaux d'une hauteur (Hj) correspondant de préférence à 1 /3 à 2/3 de la hauteur d'eau, de préférence encore d'au moins environ la moitié de la hauteur d'eau, et la hauteur (H2) des poteaux de la deuxième double rangée (P2) la plus proche de la côte étant supérieure à celle des poteaux de ladite première double rangée (Pi), de préférence le sommet des poteaux de ladite deuxième rangée (P2) la plus proche de la côte étant situé à une distance (h2) d'au moins 1,5 mètre en dessous du niveau moyen de la mer (4).
9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que :
- la rangée (lj) la plus éloignée de la côte de la première double rangée (Pt) la plus éloignée de la côte est à une distance (Dj) de la côte inférieure ou égale à 300 mètres, et
- la rangée (12) la plus proche de la côte de la deuxième double rangée (P2) la plus proche de la côte est à une distance (D2) de la côte supérieure ou égale à 200 mètres.
10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il supporte une toile ou un filet (7) disposé verticalement et s'étendant dans ladite direction d'alignement (XX'), tendu entre des seconds poteaux (8, 81-82), aptes à être fixés de manière amovible au sommet desdits poteaux (2) constituant une dite double rangée (Pl s P2), de préférence le cas échéant ladite double rangée (P2) la plus proche de la côte (3)
11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que lesdits seconds poteaux (8) sont solidaires de manière amovible de flotteurs (9) aptes à coulisser verticalement le long de glissières (13) au sommet desdits poteaux constituant une dite double rangée (Pl 5 P2), de manière à ce que lesdits filets ou dites toiles (7, 7j-72) adaptés entre lesdits seconds poteaux (8, 81-82) puissent être maintenus en partie émergés et en partie immergés lorsque le niveau (4) de la surface de la mer varie en fonction de la marée.
12. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits poteaux (2) sont constitués par des palplanches en acier formant en coupe horizontale un profil trapézoïdal prolongé de bordures d'extrémités plates.
13. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le sommet de ladite double rangée (Pj-P2) est recouvert d'une plaque (6) recouvrant l'espace (13) entre les deux rangées de poteaux (l l 5 1,) de ladite double rangée (P^P,).
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