Optimisation des opérations de dragage et réduction de l’impact environnemental grâce à une modélisation hydro‑sédimentaire 3D avancée.

 

Située sur la côte sud de la péninsule bretonne, Lorient, ville portuaire bien connue, se trouve à proximité de l’île de Groix, site protégé classé Natura 2000. Lorient Agglomération et les acteurs associés (ci‑après dénommés le Consortium de Lorient) ont lancé le projet Dour‑Glaz afin d’améliorer la connaissance de la dynamique des sédiments fins dans la zone estuarienne et côtière, et de soutenir une prise de décision partagée en matière de gestion environnementale et sédimentaire. DHI a développé un modèle hydro‑sédimentaire 3D permettant de simuler la turbidité naturelle et les opérations de clapage sur une période d’un an. Le modèle, validé par des mesures en mer, a montré que les panaches turbides générés immédiatement lors de chaque opération de clapage sont rapidement dispersés au large, avec un impact minimal sur les habitats sensibles. Il a également mis en évidence que le site de clapage est semi‑dispersif, avec une évolution lente des matériaux déposés, mais soumis à des remises en suspension régulières sous l’effet de la houle. Un scénario optimisé a ainsi permis d’envisager une réduction des coûts tout en diminuant les risques écologiques et en soutenant une gestion côtière plus durable et collaborative;

 

Défi

Le Consortium de Lorient faisait face à des attentes croissantes en matière de gestion des sédiments issus des activités d’entretien des ports. Étant donné que les opérations de dragage sont pilotées par chaque acteur, les effets cumulés des opérations de clapage ont suscité des préoccupations, en particulier en raison de la proximité du site de dépôt avec l’environnement marin écologiquement sensible de l’île de Groix. Le classement de la zone au titre de Natura 2000 accroît par ailleurs la pression réglementaire visant à limiter au maximum les perturbations écologiques.

Cependant, le consortium ne disposait pas d’une vision claire étayée par des données, du comportement naturel des sédiments fins dans la zone interne et côtière (leurs modes de transport, de dépôt ou de dispersion). L’enjeu consistait à fournir une base scientifique solide et partagée pour alimenter les échanges entre les parties prenantes (autorités portuaires, scientifiques et organismes environnementaux) en vue de l’élaboration d’un nouveau plan de gestion sédimentaire.

 

Solution

Pour relever ces défis, DHI a travaillé en étroite collaboration avec Lorient Agglomération afin de développer une compréhension approfondie de la dynamique des sédiments fins dans la région. La première étape a consisté à élaborer un modèle hydrodynamique 3D de la zone, couplé à un modèle de sédiments fins, permettant de simuler la dynamique naturelle de la turbidité sur une année complète. Le calage du modèle a été réalisé à partir de mesures de turbidité in situ, effectuées en des points clés de la rade de Lorient et au large. Cette approche a permis d’analyser le comportement des panaches de turbidité naturelle dans cette zone d’étude complexe, sous l’influence de différentes conditions, telles que la houle, les marées et les débits fluviaux.

 

Ensuite, DHI a réalisé des simulations pour l’ensemble des opérations de clapage sur la période 2022–2023, en s’appuyant sur une intégration champ proche / champ lointain via le sous‑module Disposal de MIKE 3 Mud Transport. Cette approche permet de prendre en compte avec précision les types de navires, les volumes effectifs de sédiments dragués et les calendriers d’intervention. Le modèle calcule finement chaque opération de clapage, les panaches de turbidité générés le long de la colonne d’eau ainsi que les masses déposées sur le fond marin.

 

Le modèle suit les concentrations de sédiments en suspension dispersés dans la colonne d’eau, l’évolution des matériaux déposés ainsi que les impacts potentiels sur les zones sensibles autour de l’île de Groix. Des analyses mensuelles ont été réalisées afin de comparer les panaches de turbidité induits par le clapage à la variabilité naturelle de la turbidité sur l’ensemble de la zone côtière.

 

Enfin, le modèle 3D a été utilisé pour simuler une approche optimisée des opérations de clapage sur la saison, permettant de réduire à la fois les temps d’intervention et l’impact environnemental.

 

Résultats

La solution développée par DHI a permis au Consortium de Lorient d'améliorer significativement sa compréhension des dynamiques sédimentaires dans la région. La modélisation a mis en évidence l’influence majeure des conditions de houle et de marée sur les panaches de turbidité, permettant au client de mieux comprendre et évaluer les effets potentiels des opérations de clapage sur la qualité des eaux. Les résultats ont montré que les opérations de clapage ont un impact environnemental restreint : les panaches sédimentaires se dispersent rapidement et restent à des niveaux faibles par rapport à la turbidité naturelle. Seule une faible proportion des sédiments, environ 0,13 % de la masse totale clapée au large, revient dans la rade. Les résultats de l'étude ont également démontré que le site de clapage est semi‑dispersif, avec des effets à long terme limités sur les habitats sensibles autour de l’île de Groix.

En simulant un plan de dragage optimisé, DHI a démontré comment réduire les durées opérationnelles tout en limitant les risques environnementaux. Cette approche pourra contribuer au nouveau plan de gestion du Consortium de Lorient, ainsi qu'à la réduction des coûts et la garantie de pratiques plus durables à long terme.