Modélisation numérique 3D des interactions vagues-courant-turbulence sur la dispersion larvaire à proximité du mât de Fécamp

Présentation

Durée : 5-6 mois

Attention, lieu du stage : Laboratoire M2C, site Caen (Normandie), prévoir quelques déplacements au
Laboratoire d'Hydraulique St Venant à Paris (Ile de France)

Le projet DRACCAR financé par la région Normandie et piloté par France Énergies
Marines est un projet pluri-disciplinaire focalisé sur le mât expérimental éolien de Fécamp,
associant physique, sédimentologie et écologie. Les objectifs du projet sont triples : 1) améliorer la
compréhension des interactions entre l’éolien en mer et l’environnement, 2) optimiser le
dimensionnement des éoliennes et 3) co-construire un réseau d’observation pérenne des façades
maritimes.

Ce stage est en lien avec le premier objectif et se positionne sur la partie processus
physiques et interactions fluide-structure. Il vient poursuivre les travaux de Ajmi et collaborateurs
(Ajmi et al., 2023, 2024, 2025) qui portaient sur l'impact des fondations (monopieu et gravitaire)
des éoliennes posées sur la dispersion des larves de crabes et d'huîtres, pour application aux sites
éoliens en Manche. En utilisant la modélisation numérique 3D à deux échelles, une échelle locale
des fondations et une échelle régionale de la baie de Seine étendue, ces études ont montré qu'en
fonction de l'intensité du courant de marée ambiant, de l'effet du vent en surface et de la géométrie
de la fondation, les larves pouvaient être retenue ou non proche de la fondation et favoriser un
éventuel effet récif.

Ces simulations ont été validées avec succès en utilisant des mesures en bassin (Rogan et al., 2016)
à une échelle réduite de 1:50 (Ajmi et al., 2023). Les effets des vagues de surface (i.e. ondes de
gravité) caractérisant l'état de mer n'avaient pas été pris compte. Dans le cadre du projet
DRACCAR, des mesures hydrodynamiques in-situ (vitesse et direction du courant, paramètres
moyens de l'état de mer), localisées à proximité et dans le sillage du mât éolien, ont été réalisées par
l'UMR M2C et le bureau d'étude Énergie de la lune. Ce jeu de données unique est une opportunité
de pouvoir mieux comprendre l'impact de l'hydrodynamique du site éolien et son potentiel de
dispersion, de caractériser les interactions fluide-structure et de valider des modèles numériques
(CFD) en environnement réaliste.

Dans ce contexte, ce stage sera la première étape d'un travail d'ampleur qui visera à répondre
aux questions scientifiques suivantes :
• Comment est-ce que les vagues de surface et plus généralement les états de mer impactent la
turbulence proche du mât et le sillage plus lointain en environnement réaliste influencé par la marée
semi-diurne?
• Est-ce que les vagues de surface modifient la dispersion larvaire et les durées de rétention
prêt du mât ?
Le ou la stagiaire aura comme mission de faire une revue bibliographique sur les effets des vagues
sur la turbulence 3D à proximité d'une structure portante type mât éolien, ensuite de choisir le
solveur le plus adapté pour résoudre les interactions vagues-courant pour utilisation avec le modèle
numérique OpenFoam et de faire les premières étapes de validation sur des cas simplifiés. Sous la
responsabilité de ses encadrantes, le ou la stagiaire travaillera de concert avec le ou la post-
doctorante, nouvellement recruté.e sur le projet DRACCAR et dont la mission sera de traiter et
d'analyser les données in-situ.

Les pré-requis pour ce stage sont les suivants :
• Connaissances approfondies en hydrodynamique physique et interactions fluide-
structure.
• Connaissances de base en océanographie côtière (marée, états de mer, turbulence
marine).
• Connaissances approfondies en modélisation et simulation numérique pour la
mécanique des fluides
• Connaissances en programmation scientifique (Fortran, C++, python, matlab).
• Interêt pour le domaine des énergies marines renouvelables.
• Interêt pour la pluridisciplinarité.

Encadrants : Anne-Claire Bennis (UNICAEN, M2C), Marissa Yates (ENPC, LHSV) et Lucille
Furgerot (UNICAEN, M2C).
Durée du stage : 5-6 mois
Lieu du stage : Laboratoire M2C, site Caen (Normandie) ; prévoir quelques déplacements au
Laboratoire d'Hydraulique St Venant à Paris (Ile de France).
Début du stage : entre mars et septembre 2026
Comment postuler ? Envoyer un CV et une lettre de motivation personnelle à : Anne-Claire
Bennis (anne-claire.bennis@unicaen.fr), Marissa Yates (marissa.yates@enpc.fr) et à Lucille
Furgerot (lucille.furgerot@unicaen.fr).

Références :
S. Ajmi, M. Boutet, A.-C. Bennis, J.-C. Dauvin. Assessment of the impact of offshore wind farm foundations in the
English Channel on larval dispersal and connectivity using numerical modeling. Ocean Dynamics, 75,
22, 2025. https://doi.org/10.1007/s10236-025-01665-8
S. Ajmi. Rôle des parcs éoliens sur la dispersion larvaire d'espèces benthiques en baie de Seine étendue. Thèse de
doctorat de l'université de Caen Normandie, 2024. https://theses.hal.science/tel-04731855v1
S. Ajmi, M. Boutet, A.-C. Bennis, J.-C. Dauvin, J.-P. Pezy. Local scale impact of the turbulent wake downstream
offshore wind turbines on larval dispersal of benthic species. J. Mar. Sci. and Eng., 11, 2152,
2023. https://doi.org/10.3390/jmse11112152
C. Rogan, J. Miles, D. Simmonds, G. Iglesias. The turbulent wake of a monopile foundation, Renewable Energy, 93,
180-187, 2016. https://doi.org/10.1016/j.renene.2016.02.050.