Comparaison des flux longitudinaux mesurés à une hauteur z (m) au dessus du fond avec les paramètres hydrodynamiques

Les flux sédimentaires mesurés à différentes hauteurs dans la colonne d’eau (F1 étant le transport situé à 0,90 m au dessus du fond et F5 celui à 0,05 m) ont été comparés avec plusieurs paramètres hydrodynamiques afin de comprendre la variabilité du transport. Le transport sédimentaire longitudinal a été mis en relation avec la hauteur significative (H_s) et la hauteur relative des vagues, (H_s.h^-1) ainsi qu’avec les vitesses de courant à 0,20 m et 0,40 m au dessus du fond et ce, pour l’ensemble des données. Ces données comprennent des mesures réalisées dans la zone de levée, au niveau du déferlement et dans la zone de surf.

En se limitant aux données mesurées après le déferlement (Fig. IV-25), les relations sont bonnes voire excellentes puisque certains coefficients de détermination peuvent atteindre 0,67 entre le flux au niveau du filet F3 et la vitesse à V (0,4). Toutefois, les flux mesurés aux niveaux F1 et F2 comparés avec la hauteur relative des houles ne présentent pas de relations significatives. Les courants restent le forçage le plus influent sur les flux sédimentaires

Chapitre V – Caractérisation des Transports Sédimentaires Transversaux

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puisqu’ils expliquent en moyenne 60% à 50% des variations du transport alors que la houle compte pour environ 40% à 50%.

Fig. IV-25 : Comparaison entre les flux mesurés au sein de la colonne d’eau où F1 est le transport mesuré à la surface

(0,90 m au dessus du fond) et F5, le transport mesuré au niveau du fond (0,05 m au dessus du fond), avec le H_s, le H_s.h^-1 et les vitesses de courant à 0,20 m et 0,40 m au dessus du fond, lorsque Hs.h^-1 > Hs.h^-1b.

Fig. IV-25 : Comparison of longshore sediment transport rates depth-integrated where F1 is the sediment flux measured at 0.9 m above the bed and F5 at 0.05 m, with the significant wave height (Hs), the relative wave height (Hs.h^- ) and mean current velocities measured at 0.2 m and 0.4 m above the bed when H_s.h^-1 > H_s.h^-1_b.

Les flux mesurés avant le déferlement présentent des relations différentes avec les paramètres hydrodynamiques (Fig. IV-26). En effet, d’une manière générale les flux sont moins bien corrélés que dans la zone de surf. Les coefficients atteignent seulement 0,36 pour la hauteur des vagues et tout de même 0,61 pour la vitesse du courant au niveau du filet F2 avec V(0,2). Les flux apparaissent plus dispersés et varient fortement pour des conditions d’agitation similaires.

La figure (Fig. IV-27) récapitule les relations entre le transport sédimentaire et les différents paramètres hydrodynamiques étudiés. Le graphique A permet d’apprécier à quels niveaux dans la colonne d’eau, tel ou tel paramètre hydrodynamique est plus influent sur le transport sédimentaire. Ainsi, la dissipation de la houle exprimée par la hauteur relative des vagues, influence plus fortement le transport à l’approche du fond lorsque les vagues ont déferlé (Hs.h

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b). Les transports situés aux niveaux les plus proches de la surface ne sont, quant à eux, en aucun cas influencés par ce paramètre. La houle joue un rôle important dans la remobilisation des sédiments, et est de ce fait mieux corrélée qu’avec la hauteur relative des houles. Toutefois, le transport est plus influencé par la hauteur des vagues dans la colonne d’eau qu’au niveau du fond et notamment dans la zone de surf. La corrélation atteint même 0,57 au niveau F2 après le déferlement. En revanche avant le point de déferlement, les vagues influencent très peu les variations des flux dans la colonne d’eau puisque les R² varient entre

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0,21 à la surface et 0,30 au fond. L’augmentation de la relation avec la profondeur, aussi faible soit-elle, traduit l’impact des mouvements oscillatoires des vagues, caractéristiques des zones de levée.

Fig. IV-26 : Comparaison entre les flux mesurés au sein de la colonne d’eau où F1 est le transport mesuré à la surface

(0,90 m au dessus du fond) et F5, le transport mesuré au niveau du fond (0,05 m au dessus du fond), avec le H_s, le H_s.h^-1 et les vitesses de courant à 0,20 m et 0,40 m au dessus du fond, lorsque H_s.h^-1 < H_s.h^-1_b.

Fig. IV-26 : Comparison of longshore sediment transport rates depth-integrated where F1 is the sediment flux measured at 0.9 m above the bed and F5 at 0.05 m, with the significant wave height (H_s), the relative wave height (H_s.h^- ) and mean current velocities measured at 0.2 m and 0.4 m above the bed when H_s.h^-1 < H_s.h^-1_b.

Avant le point de déferlement, l’évolution des relations entre le transport et les vitesses de courant à 0,40 m au dessus du fond est inexistante alors qu’à 0,20 m, les coefficients de détermination augmentent systématiquement du fond vers la surface avec la valeur de R² la plus faible au niveau F5. Cela traduit que les variations des flux sédimentaires dans la colonne d’eau, autrement dit la fraction en suspension, sont fortement dépendantes de la vitesse du courant, et elles le sont d’autant plus en se rapprochant de la surface. Les taux de transport sont comparés avec des vitesses mesurées à une hauteur précise dans la colonne d’eau (0,20 m et 0,40 m). Pour un profil de vitesse type et peu influencé par les vagues, ce qui est le cas dans cette zone hydrodynamique, les vitesses diminuent de la surface vers le fond. Les vitesses de courant étant plus élevées dans la partie supérieure de la colonne d’eau, ceci peut expliquer de meilleure corrélation avec les flux sédimentaires.

Après le point de déferlement, l’évolution est totalement différente puisqu’à l’approche du fond, les flux sont de mieux en mieux corrélés avec les variations de la vitesse du courant. Lors du déferlement, les vagues et les contraintes de cisaillement associées provoquent une forte remobilisation du sédiment, notamment au niveau du fond. Cette meilleure mise en suspension peut expliquer les meilleures relations entre les flux et la vitesse du courant.

Chapitre V – Caractérisation des Transports Sédimentaires Transversaux

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Fig. IV-27 : Synthèse des coefficients de détermination (R²) entre les flux mesurés dans la colonne d’eau et les paramètres

hydrodynamiques mesurés avant et après le point de déferlement (H_s.h^-1_b). A) Graphiques représentant l’évolution du R² entre les flux sédimentaires longitudinaux et les paramètres hydrodynamiques au sein de la colonne d’eau, le suffixe b correspond aux valeurs mesurées au ou après le déferlement. B) Tableau récapitulatif des R² où les valeurs en rouge correspondent aux mesures réalisées au / ou après le déferlement.

Fig. IV-27 : Synthesis of determination coefficient (R²) between longshore sediment transport depth-integrated with hydrodynamic parameters before and after the breaker point (H_s.h^-1_b). A) Evolution of R² between longshore sediment transports rates depth-integrated with hydrodynamic parameters where b represents samples measured at or after the breaker point. B) Synthesis of R² where red values represents samples measured at or after the breaker point.

20.2.9. Conclusion sur la répartition verticale des flux