1-Généralités :

Cycle des marées :

Les marées ont un cycle semi-diurne c'est à dire que la mer monte et se retire 2 fois par jour.

Décalage des marées.

Pendant que la terre effectue un tour complet sur elle même (en 24h),la lune tourne autour de la terre (dans le même sens) de 13°. Aussi pour qu'un observateur retrouve la lune sous le même angle que la veille, il devra attendre 52mn de plus (24*60*13)/360. Ceci explique le décalage des marées d'environ 50 mn par 24h. Si la marée est haute aujourd'hui à 12h elle sera haute demain à 12h52.

2-Définitions :

Pleine mer, basse mer :

Le mouvement de chaque marée se décompose en 2 phases :

    Le flot --> marée montante au cours de laquelle le niveau augmente

    Le jusant --> Marée descendante au cours de laquelle le niveau diminue.

Le passage du flot au jusant se nomme la renverse.

L'amplitude :

L'amplitude ou marnage est la dénivellation en mètres entre la pleine mer et la basse mer suivante ou inversement.

Coefficient de marée.

Le coefficient de marée (de 20 --> 120) permet d'apprécier l'amplitude de la marée. Le coefficient de 20 est le plus petit, celui pour lequel l'eau descend et monte le moins. Le coefficient 120 est le plus fort et représente les plus grandes amplitudes. Entre ces 2 valeurs, il existe des coefficients remarquables qui sont :

    Coefficient 120 vive-eau les plus fortes

    Coefficient 95 vive-eau moyennes

    Coefficient 70 marées moyennes

    Coefficient 45 morte-eau moyennes

    Coefficient 20 morte-eau les plus faibles

Le coefficient 70.

C'est la valeur moyenne des coefficients qui correspond aux marées moyennes.

Pour des coefficients inférieurs à 70 on dit que l'on est en période de MORTE-EAU (ME). Pour les coefficients supérieurs à 70 la période est dite de VIVE-EAU (VE).

Le zéro des cartes françaises.

C'est par rapport au fond, le niveau de l'eau au moment de la plus basse mer possible, c'est à dire de la BM de coefficient 120.

La profondeur (P):

C'est la distance qui sépare la surface de l'eau du fond.

La hauteur d'eau (h) :

C'est la distance qui sépare le niveau zéro des cartes de la surface de la mer à un moment donné.

Les sondes (S) :

Les sondes indiquent la profondeur par rapport au zéro des cartes. En conséquences nous sommes toujours sûrs de trouver au moins la profondeur indiquée par la sonde.
 

3-Relation entre la profondeur, la hauteur et la sonde.

Si le fond de la mer est en dessous du ZERO, la sonde est positive.

Si le fond de la mer est au dessus du ZERO, la sonde (soulignée sur la carte) est négative.

Pour connaître la profondeur, il faudra soit ajouter (1er cas) soit retrancher (2nd cas) la sonde (S) à la hauteur d'eau (h).

Ex1 : h = 3,5 m et S = 12 alors P = 12 + 3,5 = 15,5 mètres

Ex2 : h = 3,5 m et S = 3 alors P = 3,5 - 3 = 0,5 mètre
 
 

Relation entre la profondeur, la hauteur et la sonde.

4-Utilisation de l'annuaire des marées:

L'annuaire des marées fournit des renseignements (coefficients, hauteurs et heures) relatifs aux ports de France ainsi que pour certains ports étrangers proches de nos frontières.

On distingue 2 catégories de port :

- Les ports principaux (18 français) pour lesquels les données des marées (heures et hauteurs) sont accessibles directement dans l'annuaire.

- Les ports secondaires (133 français et 83 étrangers) pour lesquels il faut appliquer des corrections de hauteur et d'heure relatives aux ports de références auxquels ils se trouvent rattachés.

Les hauteurs :

Les hauteurs sont exprimées en mètres. Le chiffre à droite de la virgule indique les décimètres. Lorsqu'il est suivi d'un point il faut ajouter un demi décimètre.

Ex : 1,5. indique une hauteur de 1,55 mètre

Les heures :

Elles sont exprimées en TU+1 (livre de Bord) qui équivaut à l'heure légale en France en hiver ou TU (almanach du Marin Breton). Pour l'heure dite d'été, l'heure légale en France étant TU+2 il faut ajouter 1 ou 2 heures à la lecture.

Le coefficient :

L'annuaire indique pour chaque jour de l'année le coefficient de marée du matin et du soir.
 
 

Extraits de l'annuaire des marées :

Remarque : les corrections ci-dessus sont données pour des marées moyennes de vive-eau ou de morte-eau, c'est à dire pour un coefficient 95 (VE) et 45 (ME)
 

5-Variation du niveau : règle des douzièmes.

Le rythme de montée et de descente du niveau de l'eau est régulier quel que soit le coefficient de la marée. Il est donc possible de calculer la hauteur d'eau en appliquant une règle (dite des 1/12ème) déviée de la forme sinusoïdale de la variation du niveau d'eau.

Principe de la règle :

1) Détermination de l'amplitude de la marée = (hauteur PM-hauteur BM)

2) Calcul du douzième = (hauteur PM-hauteur BM)/12

3) Application de la règle :

La mer monte et descend de :

1/12 de l'amplitude pendant la première heure 2/12 de l'amplitude pendant la deuxième heure 3/12 de l'amplitude pendant la troisième heure  3/12 de l'amplitude pendant la quatrième heure 2/12 de l'amplitude pendant la cinquième heure 1/12 de l'amplitude pendant la sixième heure

Exercice :

Calcul de l'amplitude et des douzièmes pour l'après-midi du 20 août 2002 à Cherbourg (port principal)?

Heure T.U.+2. de la BM=14h52 Hauteur BM = 2,10

Heure T.U.+2 de la PM=20h30 Hauteur PM = 5,70

Résultats :

Amplitude (ou marnage) = 5,7 - 2,10 = 3,60 mètres

1/12 = 0,30m 2/12 = 0,60m 3/12 = 0,90 m

La mer montera de :

0,30 mètre pendant la première heure 0,60 mètre pendant la deuxième heure 0,90 mètre pendant la troisième heure  0,90 mètre pendant la quatrième heure 0,60 mètre pendant la cinquième heure 0,30 mètre pendant la sixième heure au total 3,60 mètres soit la valeur du marnage

6-Calcul de l'heure marée :

Comme nous l'avons évoqué, le cycle des marées ne dure pas exactement 6 heures. Il est donc nécessaire de déterminer la valeur de l'heure marée.

L'heure marée est l'intervalle de temps d'un cycle de marée

(PM-BM ou BM-PM) divisé par 6

Application à notre exemple de Cherbourg (port principal):

Application numérique pour le 20 août 2002 à Cherbourg:

    Heure T.U.+2 de la BM=14h52        Hauteur BM = 2,10

    Heure T.U.+2 de la PM=20h30        Hauteur PM = 5,70

Heure marée = 20h30-14h52 Heure marée = 56 mn (en fait 56,33)
                               6

Autre méthode :(20x60)+30 - ((14x60)+52)
                                         6
 

	Heures	Hauteur d'eau
BM	14h52	2,10m
BM+1	14h52+0h56=15h48	2,10+0,30=2,40m
BM+2	15h48+0h56=16h44	2,40+0,60=3m
BM+3	16h44+0h57=17h41	3+0,90=3,90m
BM+4	17h41+0h56=18h37	3,90+0,90=4,80m
BM+5	18h37+0h56=19h33	4,80+0,60=5,40m
PM	19h33+0h57=20h30	5,40+0,30=5,70m

7-Hauteur d'eau à un instant quelconque :

Nous voulons connaître la hauteur d'eau qu'il y aura à Cherbourg à 17h.

1- Calcul de l'amplitude : 3,6mètres

2- Calcul de l'heure marée : 56,33mn

3- Calcul du douzième : 0,30m

3- Calcul du temps écoulé entre la BM et 17h : 2h08 soit 128mn

4- Calcul du nombre d'heure marée dans 128mn : 128/56,33=2,27

5- Calcul du nombre de 12ème contenu dans 2,27 heures marées 1+2+(0,27x3) soit : 3,81 douzièmes .

6- Calcul de la hausse de la hauteur d'eau 3,81x0,30 : 1,14 mètres

7- Calcul de la hauteur d'eau à 17 heures : 2,10m+1,14m = 3,24m

Autre méthode (pour les plus matheux)

                             16h44 ---------------->3,00m
                            (16mn)        (augmentation de hauteur=h')
                              17h--------------------> h?
              (57mn)                                               (3/12 soit 0,9m)
              17h41-------------------------------------------->3,90m

Calcul :

    16'/57'=h'/0,9 soit h'=16'x0,9/57' soit h'= 0,25m

    Hauteur d'eau --> h=3+h' soit h=3,00+0,25 soit h=3.25m
 

Autre possibilité : Graphique
 

8-Calcul de l'heure pour une hauteur donnée :

On souhaite connaître l'heure à laquelle il y aura 3,50 mètres d'eau à Cherbourg.

3m<3,50<3,90 donc il y aura 3,50m entre 16h44 et 17h41 (oui mais quand?)

                                     16h44 ---------------->3m
                   (57mn)         H?------------------>3,50m        (90cm)
                   17h41--------------------------------------------->3,90m

    Entre 3m et 3,50 la mer monte de 50cm

    En 57 mn la mer monte de 90cm donc elle montera de 1cm en 57/90=0,63mn.

    Durée pour 50cm=0,63x50 durée=32mn

Il y aura 3,50m d'eau à 16h44+32mn soit à 17h16mn
 

9-Calcul des heures et hauteurs de PM et BM pour un port rattaché :

Nous sommes le 2 juillet 2002 (16heures) et nous souhaitons connaître les données concernant la marée de l'aprés midi pour le port de Barfleur.

Eléments à rechercher dans l'annuaire :

    1- Le port le plus proche

    2- Son port de référence

    3- Les données du port de référence

    4- Le coefficient de la marée

    5- Les corrections du port rattaché *

    6- En été corriger l'heure

    7- Déterminer l'heure et la hauteur de PM et BM pour le port rattaché.
 

* A propos des corrections :

Hauteurs : les tables donnent la correction pour les PM et BM de vive-eau (C95) et morte-eau (C45) moyenne; pour les autres cas on détermine la correction par interpolation.

Heures : l'interpolation n'a pas de sens.
On peut appliquer la méthode empirique (**) suivante :

Si l'on est plutôt en vives eau (coef > 80), on appliquera la correction de VE
Si l'on est plutôt en mortes eau (coef < 60), on appliquera la correction de ME
Si l'on est en marée moyenne, on appliquera la moyenne des corrections (VE + ME) / 2

(**) Remarque : La méthode théorique, décrite dans le livre de bord ou dans l'almanach du Marin Breton, utilise l'écart horaire entre la marée considérée et les heures "moyennes de PM et BM" pour le port de référence

Tableau récapitulatif des heures et hauteurs de marées pour Barfleur :
 

	Heures	Hauteur d'eau
PM	16h02	5,25m
PM+1	16h02+1h05=17h07	5,25-0,22=5,03m
PM+2	17h07+1h05 =18h12	5,03-0,44=4,59m
PM+3	18h12+1h05 =19h17	4,59-0,66=3,93m
PM+4	19h17+1h05 =20h22	3,93-0,66=3,27m
PM+5	20h22+1h05 =21h27	3,27-0,44=2,83m
BM	21h27+1h05 =22h32	2,83-0,22=2,60m

A partir de ce tableau il est possible de calculer la hauteur d'eau pour une heure donnée ou inversement.

Exemple : On peut "s'amuser" à chercher à quelle heure il y aura 4 mètres d'eau à Barfleur :

Delta (t) = 65' x 0,59 Soit delta (t)=58mn
                    0,66

Heure pour 5 mètres H=18h12+58   Heure=19h10
 

Ou encore quelle hauteur d'eau il y aura à 20h45

Delta(h) = 23' x 0,44 Soit delta(h)= 0,16m
                     65'

A 20h45 il y aura donc 3,27-0,16 soit   hauteur=3,11mètres
 

Suite et fin :

Nous entrons dans Barfleur à 20h45 avec un bateau tirant 1,5m. Nous allons passer sur une sonde indiquée 1,3 . Combien d'eau reste t'il sous la quille.

Calcul de la profondeur: P=h+S P= 3,11+(-1,3) P= 1,81m

Sous la quille il y aura donc 1,81-1,5 soit 31cm (ce qui est peu !!!)

10-Marges de sécurité :

Quelque soit le document ou la méthode utilisée pour les calculs de marée, le navigateur doit faire preuve de la plus grande prudence pour naviguer dans les zones de faible profondeur, en raison des imprécisions de calcul et des décotes possibles

Un pied de pilote d'au moins 50 cm ou du dixième du marnage constitue la marge de sécurité minimale pour un bateau de dimension moyenne