Numerical modelling of tidal currents along the west European continental shelf

Laboratoire National d'Hydraulique (EDF) 6,quai Watier - B.P 49 - 78401 Chatou Cedex - France

Abstract

A tidal simulation, with a 2D code (TELEMAC) has been performed by the L.N.H. (Laboratoire National d'Hydraulique of Electricité de France) during a complete moon cycle in order to calculate current fields in the English Channel and the close Atlantique. These tidal currents combined with wind-induced-currents are aimed at predicting the movements of polluted matters. They will be used also as boundary conditions for modelling local areas. The study area as it ends farther off the continental shelf encloses an exceptionnal number of elements (20,000). However, the recent improvements in numerical methods and computers allow this calculation with a reasonable cost. The finite element technic is also used very favourably as the surface of an element decreases from 500 square miles along the West boundary to 1 square mile along the coast. Consequently, a new performance has been reached : modelling tidal currents inside a very large oceanic area with an extreme precision along the coast.

Résumé

Une simulation de la marée a été réalisée au L.N.H. (Laboratoire National d'Hydraulique d'Electricité de France), à l'aide d'un code 2D (TELEMAC), pendant un cycle lunaire entier afin de calculer les champs de courants en Manche et dans le proche Atlantique. Ces courants de marée peuvent être utilisés pour générer les conditions aux limites de modèles locaux 3D. Combinés aux courants induits par le vent ils permettent de prédire le déplacement de matières polluantes. La zone étudiée, en raison de sa grande extension au-delà du plateau continental, comporte un nombre exceptionnellement élevé d'éléments (20 000). Les récents progrès, portant à la fois sur les méthodes numériques et les calculateurs, rendent ces calculs possibles pour un coût raisonnable. La méthode des éléments finis s'avère bien adaptée à la représentation spatiale du domaine d'étude : l'aire d'un élément décroît ainsi de 500 miles carrés à la frontière occidentale du modèle jusqu'à 1 mile carré le long de la côte. En conséquence, il a été possible pour la première fois de modéliser les courants marins dans une très grande zone océanique avec une grande précision dans les régions côtières.