Marées. Calcul hauteur port principal.


Chapitre 4 page 3.

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Calcul de marée : détermination de la hauteur à une heure donnée en marée montante pour un port principal.









Énoncé du problème.

Le 21 juin 2001, nous avons quitté les îles Chausey vers 12 h pour faire escale à Saint Malo, dans le port des bas sablons, dont le seuil d’entrée est à la cote + 2 mètres. (c'est à dire 2 m au dessus du zéro des cartes ).
Nous estimons notre heure d’arrivée vers 16 h. Quelle sera la hauteur de la marée à 16 h à Saint Malo?

Les calculs de marée peuvent se diviser en plusieurs parties :
1 Recherche du coefficient de marée.
2 Recherche de la PM et BM concernées.
3 Rectification en heure légale si besoin.
4 Détermination de l'heure marée et du douzième.
5 Application de la règle des douzièmes avec ou sans tableau

Annuaire des marées du Shom

Nous allons utiliser l’annuaire des marées du Shom ports de France tome 1 parution annuelle.
Il fournit essentiellement, en quatre parties, pour l'année :

  1. les coefficients de marée journaliers (le matin et l'après-midi), page 16
  2. les heures et hauteurs des PM et des BM pour les 22 principaux ports français, les heures sont portées en Temps Universel + 1 heure (l’heure d'hiver). L’été, il ne faut pas oublier d’ajouter une heure à celle de l’annuaire, page 19 - 175
  3. les corrections à apporter pour obtenir les heures et les hauteurs des PM et des BM pour les ports secondaires dits « rattachés » aux ports principaux, page 177- 184
  4. Correction barométrique. A la fin de l'Annuaire, un tableau donne les corrections à ajouter ou retrancher aux hauteurs de la marée en fonction de la pression barométrique du moment. Page 191
Pour notre calcul, saint Malo fait partie des 22 ports principaux.

Tables des coefficients page 15

Les coefficients des marées.
Ils sont au début de l’ouvrage et ils sont valables, dans la même demi-journée, pour tous les ports de France.








Le coefficient détermine la force de la marée et il est donné en référence aux heures des Pleines Mers de Brest. Les coefficients ne servent que pour les calculs de la marée dans les ports rattachés.

En pratique, il est primordial de les noter, tous les jours, sur le livre de bord pour connaître les forces des courants. En Manche ou autres régions, les courants engendrés à mi marée  près des caps sont des passages à niveau pour la navigation sur des petits voiliers. Notre navigation sera différente si le coefficient est égal à 45 ou 105. Par coefficient de 105, il sera impératif de naviguer avec le courant et non contre le courant.

Partie haut de la page :
Numéro de la page en haut à gauche.
Les heures sont données en heure TU + 1 qui correspondent aux heures d'hiver.

Rappelons que les heures figurant dans ces tableaux sont les heures d'hiver. En période d'heure d'été, nous rajoutons une heure pour tenir compte de cette différence.
Résumé sur les temps ou heures:
Temps ou heure légale en été = heure TU + 2 et en hiver = heure TU + 1.
Temps TU ( temps universel) =temps UT = temps UTC ( temps universel coordonné) = temps GMT

La page est divisée en six colonnes qui correspondent aux six premiers mois de l'année.
Dans chaque colonne, nous trouvons de gauche vers la droite :
la date le 20 (juin en haut de la colonne)
le jour de la semaine mercredi
l'heure (TU + 1) de la PM à Brest le matin 3 h 49 (h min) et en dessous l'après midi 16 h 09. En face des heures, sur fond foncé, le coefficient en centièmes 78 pour le matin et 83 pour l'après midi.
en dessous de J nous trouvons NL ( nouvelle lune). pas de commentaire. Nous faisons l'impasse.
En bas, un rappel qu'il faut corriger les heures en été.

Le 21 juin 2001, le coefficient de marée est égal à 89 (supérieur à 70 donc marée de VE).

Tables des ports principaux pour Saint Malo page 75


Tableaux des heures et des hauteurs des PM et BM pour les ports principaux.





Pour chaque port principal, nous avons, dans les tableaux, les heures et les hauteurs des PM et BM. L'ordre des ports suit les côtes de France, de la Mer du Nord au Golfe de Gascogne à l'exception de Brest.





Partie haut de la page :
Numéro de la page en haut à droite.
Les heures sont données en heure TU + 1 qui correspondent aux heures d'hiver.
le titre est le suivant : heures et hauteurs des pleines et basses mers pour Saint Malo.
Nous avons à droite la latitude et longitude du port.
La page est divisée en trois colonnes qui correspondent aux mois du second trimestre 2001 et dont le titre correspond au mois.
Chaque colonne est divisé en quatre autres colonnes dont chaque titre correspond au mois. Prenons celle de juin 2001, nous trouvons de gauche vers la droite :
Les deux premières correspondent à la première quinzaine de juin 2001 et les deux autres à la seconde quinzaine. Leurs présentations sont identiques.
le titre des colonnes. pour celle à gauche : Heures en h (heure) et min(minutes) et pour celle à droite : Haut(hauteur) en m (mètres).
cellule à gauche la date = 1 et en dessous V pour le jour de la semaine vendredi.
A coté les heures et en face dans l'autre colonne intitulée Haut la hauteur de la PM ou BM.
Prenons le 1 juin :
2 h 43 en face 9, 95 signifie la marée qui a lieu à 2 h 43 minutes et dont la hauteur est égale 9, 95 mètres est une PM. Pourquoi ? Le chiffre en dessous est 3, 25 mètres qui est inférieur à la précédente.
Résultat
2 h 43
9,95 m
PM
9 h 39
3,25 m
BM
15 h 27
10,05 m
PM
22 h 07
3,30 m
BM

Remarque: Pour les hauteurs, le chiffre 5 en indice signifie 5 cm. ( voir 9, 95 m)
En bas, un rappel qu'il faut corriger les heures en été.
Rappelons que les heures figurant dans ces tableaux sont les heures d'hiver. En période d'heures d'été, nous rajoutons une heure pour tenir compte de cette différence.
Résumé sur les temps ou heures:
Temps ou heure légale en été = heure TU + 2 et en hiver = heure TU + 1.
Temps TU ( temps universel) =temps UT = temps UTC ( temps universel coordonné) = temps GMT
Pour le 21 juin 2001, les marées sont :
BM 13 h 41 1,85 m
PM 19 h 07 11,95 m

Nous sommes au mois de juin et les heures courantes sont les heures d’été : TU + 2
Correction en heures TU + 2
BM 14 h 41 1,85 m
PM 20 h 07 11,95 m
Remarque importante Nous avons appris à lire les données de l’annuaire pour le calcul des hauteurs des marées.

Maintenant il faut comprendre les trois notions :
- la règle des douzièmes avec le tableau,
- l'heure marée et
- les douzièmes.

Enfin pendant l’heure marée, il faut admettre que la variation de la marée est régulière donc linéaire. Maintenant après la théorie un peu difficile nous passons aux exemples avec lesquels tout va s’éclaircir. Règle importante à retenir.

Il y a deux pleines mers (PM) et deux basses mers (BM) en un peu plus d'une journée (24 h 50 mn), c'est-à-dire que l’on considère que le flot ou le jusant dure environ 6 heures.

La règle des douzièmes.

Pour faciliter les calculs, il faut déterminer deux éléments pour la suite

- Temps = heure marée. La période d’un flot ou du jusant est divisée en 6 heures marées qui seront voisines d’une heure normale ou 60 minutes Le total des six heures marées (HM) est égal à la durée du flot ou du jusant.
- Hauteur = douzième: le marnage est la différence de niveau entre une pleine mer et une basse mer consécutives ou le contraire et il est divisé par 12 pour donner un douzième. Le total des douze douzièmes est égal au marnage ou à la hauteur de la marée.

La mer varie selon le schéma suivant :

Première heure marée la mer monte ou descend de 1/12e du marnage
Deuxième heure marée la mer monte ou descend de 2/12e du marnage
Troisième heure marée la mer monte ou descend de 3/12e du marnage
Quatrième heure marée la mer monte ou descend de 3/12e du marnage
Cinquième heure marée la mer monte ou descend de 2/12e du marnage
Sixième heure marée la mer monte ou descend de 1/12e du marnage.

Enfin pendant l’heure marée, il faut admettre que la variation de la marée est régulière donc linéaire.
Maintenant après la théorie un peu difficile nous passons aux exemples avec lesquels tout va s’éclaircir.

Les calculs de la hauteur de la marée à une heure donnée

Nous allons calculer les deux données importantes : la valeur de l’heure marée et la valeur d’un douzième.

Calcul de l’heure marée

20 h 07
-14 h 41
-------------
Attention, la soustraction n’est pas possible. Il faut transformer 20 h 07 en 19 h 67 (dans une heure, il y a 60 minutes)
19 h 67
-14 h 41
-------------
5 h 26
Dans 5 h il y a 60 * 5 = 300 minutes donc 5 h 26 = 326 minutes.

L’heure marée est égale à 326 / 6 = 54 minutes, avec un reste de 2 mn. Nous arrondissons volontairement pour simplifier les calculs

Calcul des douzièmes

le douzième du marnage (différence entre la hauteur de la PM et de la BM ou le contraire).
11,95 m

– 1,85 m
-------------
10,10 m
Le douzième 10, 10/12 =0, 84 m, avec un reste de 2 cm. Nous arrondissons volontairement pour simplifier les calculs

Calcul avec un tableau

Construction du tableau

Affichage des heures marées

douzièmes

Variation des hauteurs / HM

BM

14 h 41

1,85 m

1e heure marée

+ 54’

15 h 35

1/12

0,84 m

2,69 m

2e heure marée

+ 54’

16 h 29

2/12

1,68 m

4,37 m

3e heure marée

+ 54’

17 h 23

3/12

2,52 m

6,89 m

4e heure marée

+ 54’

18 h 17

3/12

2,52 m

9,41 m

5e heure marée

+ 54’

19 h 11

2/12

1,68 m

11,09 m

6e heure marée

+ 54’

20 h 05

1/12

0,84 m

11,93 m

PM

 

20 h 05

11,93 mm


Attention les heures et les hauteurs ne sont pas identiques, c’est logique. Lors des divisions, les résultats ont été arrondis. Les différences n’ont aucune importance. (2 mn et 2 cm)

Nous cherchons la hauteur d’eau à 16h.

Raisonnement

Cette heure (16 h) se situe, pendant la deuxième heure marée, entre 15 h 35 et 16 h 29, avec 2, 69m et 4 37m. d’eau,. A partir de 15 h 35, il reste 25 mn pour atteindre 16h
(16 h) 15 h 60
- 15 h 35
-------------
25 mn

Calcul ou règle de trois :

La mer monte de 1, 68 m pendant la deuxième heure marée, c’est-à-dire 54 minutes, Pendant 25 mn de combien monte t elle ?
1,68 m * 25 mn
---------------- = 0,78 m
54 mn
Donc la hauteur atteinte à 16 h est :
15 h 35 2 69 m
Les 25 mn + 0,78 m
------------------ ---------------
16 h = 3,47 m.

Résultat : A 16 h, la hauteur de la marée est 3, 47 m. Le seuil étant + 2 mètres, la hauteur d’eau ne sera que de 1, 47 m. Comme le tirant d’eau du voilier est 1, 50 mètres, il faudra attendre pour entrer dans le port.

Autre façon de calculer
BM 14 h 41 1,85 m
PM 20 h 07 11,95 m

Heure marée = 54 minutes et un douzième = 0, 84 m.

Raisonnement :

La BM est à 14 h 41. Nous cherchons la hauteur de la marée à 16h. Nous allons déterminer l’intervalle de temps entre 16 h et la BM :

(16 h) 15 h 60
- 14 h 41
-------------
1 h 19 ou 79 mn
A partir de la BM, il faut 79 mn pour atteindre 16 h.
Les heures marées ont la même valeur de 54 mn.

79 mn
- 54 mn
-------------
25 mn
1ere heure marée = 54 mn
2eme heure marée = 108mn
16 h se situe pendant la 2eme heure marée et 25 mn pendant la seconde.

1e heure marée = 1 douzième ou 0, 84 m
2e heure marée = 2 douzièmes ou 1, 68 m

Pendant la deuxième heure ou 54 mn, la mer monte de 1, 68 m, pendant 25 mn, de combien monte t elle ?.
1,68 m * 25 mn
---------------- = 0,78 m
54 mn
A 16 h la hauteur de la marée sera de :
BM 1,85 m
1 HM 0,84 m
Les 25' de la 2 HM 0,78 m
------------------ ---------------
16 h 3,47 m

Résultat: A 16 h, la hauteur de la marée est 3, 47 m. Le seuil étant + 2 mètres, la hauteur d’eau ne sera que de 1, 47 m. Le tirant d’eau du voilier étant 1, 50 mètres, il faudra attendre pour entrer dans le port.

Page mise à jour le 15 mars 2016.
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