Experimental investigation of the seabed roughness effect on the hydrodynamical behavior of a submarine cable under current and wave conditions.

Submarine cable behaviour is experimentally studied in the frame of the France Energies Marines project STHYF. In order to evaluate on-bottom stability of cables placed on rocky seabed with high roughness and submitted to combined wave and strong current, hydrodynamic loads are measured on a fixed slender cylinder closely fixed to a horizontal plate, with or without large roughness. A specified set of load cases (forced oscillations, current, forced oscillation + current) is considered to assess the hydrodynamic loads acting on the cylinder placed near a wall for varying gap-to-diameter ratios. The roughness effects on cylinder loads and on the flow are studied in detail. The result show a significant difference between rough and smooth bottom configurations. Indeed, the loads measurements and hydrodynamic coefficients are significantly lower with the presence of a rough plate near the cylinder. Especially for drag and oscillatory drag coefficients, however the inertia coefficient presents less differences between the different studied gaps.

Le comportement des câbles sous-marins est étudié expérimentalement dans le cadre du projet France Energies Marines STHYF. Dans le but d’évaluer la stabilité des câbles lorsqu’ils sont placés sur des fonds avec de grandes rugosités et soumis à de fortes conditions de vagues et de courants, les efforts hydrodynamiques qui se produisent sur un cylindre fixe placé à proximité d’une plaque sur laquelle est positionné ou non des éléments de rugosités ont été mesurés. Des sollicitations spécifiques (courant, oscillations forcées et oscillations + courant) sont imposées afin de quantifier les efforts hydrodynamiques exercés sur le cylindre placé à différents distances de la plaque (avec ou sans rugosité). Les effets de la rugosité sur les efforts appliqués au cylindre et sur l’écoulement sont étudiés et mettent en évidence des différences importantes entre la configuration fond rugueux et fond lisse. Les efforts hydrodynamiques qui s’appliquent sur le cylindre sont notamment plus faibles lorsque celui est proche d’un fond rugueux que d’un fond lisse. De plus les coefficients de traı̂née statique et oscillante sont largement plus faibles dans le cas rugueux que dans le cas lisse. Les coefficients d’inertie présentent moins de différences significatives entre les différents écartements étudiés.