Reinforcement requirement of breakwaters to counteract future sea level rise

Renforcement des digues maritimes vis à vis de la montée du niveau des mers

Laboratoire Ondes et Milieux Complexes, UMR 6294 CNRS-Université du Havre,
Jerome.brossard@univ-lehavre.fr

Abstract

The sea level rise due to climate change requires to consider reinforcement solutions for coastal protection structures in order to preserve their initial stability behaviour and overtopping conditions. Tests carried out with a wave flume were performed on a breakwater, set as a reference, with artificial blocks for the armour. It appears that a variation of the still water level greatly affects the overtopping. Two test scenarios of sea level rise have been studied: 0.5 m and 1 m. In those conditions, different solutions of structure reinforcement have been tested, aiming to keep the initial overtopping conditions. For a rise of 0.5 m of the still water level, increasing the height of the crest wall by 1.5 m is allows to maintain the initial overtopping. For a rise of 1 m of the still water level, the reinforcement of the armour with a third layer of artificial blocks and increasing the height of the crest wall is necessary to keep the initial overtopping and the stability of the armour.

Résumé

La surélévation du niveau des mers associée aux changements climatiques nécessite d'envisager des solutions de renforcement des ouvrages de protection maritimes afin de conserver leur comportement en termes de stabilité et de franchissement. Les essais réalisés en canal à houle porte sur une digue maritime, dite de référence, avec carapace en blocs artificiels. Il s'avère qu'une variation de niveau moyen affecte essentiellement les débits de franchissement. Deux scénarios de surélévation ont été testés : 0,5 m et 1 m. Dans ces conditions, diverses solutions de renforcement de l'ouvrage sont examinées avec comme objectif de conserver les débits de franchissement de projet. Pour le cas d'une surélévation du niveau moyen de 0,5 m une rehausse du mur de couronnement de 1,5m permet de conserver les débits de franchissement initiaux. Pour une surélévation de 1 m, le renforcement de la carapace par une troisième couche de blocs artificiels et une rehausse du mur de couronnement s'avèrent nécessaire pour conserver les débits initiaux et la stabilité de la carapace.