Overtopping wave impact is a real threat for coastal urbanized areas. A better understanding of this physical process in real field conditions is critical to implement effective tools for both coastal risk assessment strategies and civil engineering design guidelines. However, field studies on this topic are sparse because of the difficulty of measuring impact forces generated by overtopping waves under real conditions with traditional instruments. This study aims to present an innovative autonomous device, the Wave overtopping ImPact station, designed to measure overtopping wave impact pressures on a vertical structure during energetic wave conditions. A prototype station is first tested in a laboratory facility in the framework of a dam break experiment to assess its ability to measure pressure signals typical of a bore front impacting a vertical wall. The station is then deployed in real conditions on top of the seawall at the Grande Plage of Biarritz during a moderately energetic event. The results of this campaign highlight the potential of this impact station to provide new insight into the relation between incident wave conditions and characteristics of assailing forces induced by overtopping waves.

L'étude, la compréhension et la modélisation des processus physiques marins sont des facteurs-clés pour anticiper les risques de submersion du littoral. L'hydrodynamique des vagues n'est pas encore complètement, appréhendée et modélisée sur les fonds rugueux et/ou à forte pente, notamment l'effet des macro-rugosités sur la dissipation par frottement. Une série d'expériences en canal à houle a été menée afin d'améliorer la compréhension des phénomènes physiques et de connecter l'hydrodynamique à la bathymétrie du fond en pente en comparant un fond lisse de référence et un fond présentant des macro-rugosités. Après avoir extrait la composante incidente de la houle à partir des données d'élévation de la surface libre le long du profil de plage, la dissipation d'énergie est estimée à partir du gradient de flux d'énergie. Sur le fond lisse de référence, les paramètres d'un modèle de déferlement classique ont été optimisés pour chaque cas de houle irrégulière et réutilisés pour estimer la dissipation par déferlement sur le fond rugueux. Ceci nous permet de séparer les contributions du déferlement et du frottement en utilisant la rugosité hydraulique comme paramètre de calibrage sur les données expérimentales. Les résultats obtenus nous permettent de discuter le lien entre rugosité hydraulique et géométrie du fond, ainsi que la validité du modèle de frottement à des rugosités plus importantes.

Biarritz a connu plusieurs événements de tempêtes extrêmes ces dernières décennies qui ont causé d'importants dégâts matériels sur les ouvrages et bâtiments situés en front de mer. Ces événements ont conduit à̀ la mise en place d'une stratégie de protection des infrastructures et des usagers qui intègre notamment le déploiement d'une digue amovible en sacs de sable sur le perré situé en haut de plage. Cette étude présente les résultats d'une campagne de mesure réalisée pendant la tempête Justine du 31 janvier 2021 qui a fortement frappé le littoral basque et des simulations associées. Le dispositif de mesure mis en place comprend une série de capteurs de pression fixés au pied du perré́ sur lequel avaient été sanglées deux rangées de sacs de sable. Ces capteurs sont utilisés pour déterminer les occurrences de franchissement et les hauteurs associées atteintes pendant la tempête en plusieurs endroits le long de la plage. L'hydrodynamique sur l'estran, est étudiée à partir d'un modèle de vague à phase résolue qui est utilisé pour estimer les efforts mécaniques exercés sur les sacs de sable lors des franchissements. Les résultats du modèle permettent d'apporter des premiers éléments de compréhension des processus hydrodynamiques pouvant être à l'origine de mouvements très localisés de sacs de sable observés pendant cette tempête.