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AVIS DE SOUTENANCE DE THESE
Madame Ekaterina SHURGALINA est autorisé(e) à présenter ses travaux en vue de l’obtention du
diplôme national de DOCTORAT délivré par l’école CENTRALE MARSEILLE
le 22 avril 2015, à. 14h00,
Salle 1258
Université Technique d’Etat de Nizhny
Novgorod, 603950, Russia, Nizhny
Novgorod, rue Minina, 24
Titre: Dynamique de champs de vagues irréguliers en zone côtière
Ecole Doctorale : ED353 Sciences pour l’Ingénieur : Mécanique, Physique, Micro et Nanoélectronique
Spécialité : Mécanique et Physique des Fluides
Rapporteurs :
M. Alexander EZERSKY, Professeur, Univ. Caen, Basse Normandie, France.
M. Roman SHAMIN, Professeur, Peoples’ Friendship University of Russia, Moscow, Russia.
Membres du Jury :
M. Alexander EZERSKY, Professeur, Univ. Caen, Basse Normandie, France.
M. Roman SHAMIN, Professeur, Peoples’ Friendship University of Russia, Moscow, Russia
M. Christian KHARIF, Professeur, Ecole Centrale Marseille, Marseille, France.
M. Olivier KIMMOUN, Maître de conférences, Ecole Centrale Marseille, Marseille, France.
Mme Tatiana TALIPOVA, Professeur, Institute of Applied Physics, Nizhny Novgorod, Russia.
M. Efim PELINOVSKY, Professeur, Nizhny Novgorod State Technical University, Nizhny Novgorod,
Russia.
Résumé :
Les vagues et les ondes internes de gravité ont un impact important sur
l’hydrodynamique et l’hydrologie de la zone côtière. Les vagues extrêmes sont
particulièrement intéressantes à étudier, car elles sont une menace sérieuse pour le
transport maritime, les plates-formes pétrolières, les installations portuaires et les zones
touristiques de la côte. Ces ondes entravent aussi les activités humaines développées à
la côte. Les ondes internes non linéaires affectent la biosphère aquatique, notamment le
transport de sédiments et créent des affouillements à la base des plates-formes et des
pipelines. Elles affectent également la propagation des signaux acoustiques. Les vagues
scélérates provoquent d’importants dégâts matériels et de nombreuses pertes en vies
humaines. Par conséquent, l’étude de la formation des ondes scélérates dans la zone
côtière est d’une importance capitale. L'objectif principal de la thèse est l'étude de la
formation d’ondes océaniques anormales dans la zone côtières pour différentes
profondeurs d’eau et différents champs d'ondes. Il est montré que le mécanisme de
focalisation dispersive à l’origine de la formation d’ondes scélérates est pertinent quand
les ondes interagissent avec une paroi verticale. Il est démontré que juste avant la
formation de l’onde maximale, celle-ci change rapidement de forme, d'une haute crête
vers un creux profond. La durée de vie de l’onde scélérate augmente avec le nombre
d’ondes individuelles contenues dans le paquet d'ondes anormales et lorsque la
profondeur de l'eau diminue.
…
Il est démontré que l'interaction de paires de solitons unipolaires conduit à une
diminution des facteurs de dissymétrie et d’aplatissement du champ d'ondes. Il est prouvé
que dans le cas d'interactions hétéropolaires de solitons, le facteur d’aplatissement
augmente.
La dynamique non linéaire de champs de solitons unipolaires aléatoires est étudiée
dans le cadre de l’équation de Korteweg - de Vries (KdV) et de l’équation de Korteweg de Vries modifiée (mKdV). Il est montré que les coefficients de dissymétrie et
d'aplatissement du gaz de solitons sont réduits à la suite de collisions de solitons. Les
fonctions de distribution des amplitudes des ondes sont obtenues. Le comportement des
champs solitoniques dans le cadre de ces modèles est qualitativement similaire. Il est
démontré que l'amplitude des ondes extrêmes diminue en moyenne en raison des
interactions entre multi-solitons.
Dans le cadre de l'équation de Korteweg-de Vries modifiée, les interactions non
linéaires entre le soliton de plus petite amplitude et les autres solitons du gaz ont pour
effet de réduire sa célérité qui devient négative et de modifier ainsi sa direction de
propagation.
A partir de l'équation de Korteweg-de Vries modifiée, il est prouvé que dans un gaz
de solitons héteropolaires, des ondes scélérates peuvent se former. La probabilité
d’occurrence et l’amplitude des ondes scélérates dans de tels systèmes augmente avec
la densité du gaz de solitons.