Exemples : Mesures de flux sédimentaires longitudinaux lors de conditions d’énergie modérées

 Détails de la journée du 24/11/09 à Zuydcoote

Le 24/11/09, quatre mesures de flux sédimentaires ont été réalisées au cours de la marée montante et au niveau du haut de plage H, des barres B2 et B3, et de la bâche C2 (Fig.

IV-38).

Un seul piégeage a été effectué à proximité d’un appareil hydrographique (ADCP) situé au niveau du flanc externe de la barre B2. Toutefois, nous avons également mesuré la vitesse du courant longitudinal à 0,4 m au dessus du fond pour chaque échantillonnage grâce à un courantomètre à main mobile (Swoffer).

Les conditions hydrodynamiques pendant cette journée d’échantillonnage sont particulièrement fortes puisque la hauteur des vagues est comprise entre 0,25 m et 0,86 m, pour des vitesses de courant longitudinales comprises entre 0,28 m.s^-1 et 0,91 m.s^-1 au niveau de l’ADCP (B2) (Fig. IV-38).

L’évolution des flux sédimentaires au cours de la marée montante est très bien marquée puisqu’ils décroissent du bas de plage vers le haut de plage avec un transport très intense en milieu de plage (B3 et B2). Les mesures de courant associées montrent également la même évolution.

Bien que nous ayons montré précédemment que les bâches pouvaient canaliser l’écoulement et augmenter localement la charge sédimentaire (Cf. 20.3.3 ci-dessus), ces phénomènes de vidange se produisent exclusivement lors de la phase descendante de la marée, et le piégeage doit coïncider avec cet instant qui est totalement imprévisible et rapide, c’est pourquoi les flux mesurés dans les bâches sont rarement très importants et notamment pendant la phase montante de la marée. En revanche, le piégeage sur les barres apparaît plus efficace.

L’augmentation locale de la pente de la plage au niveau du flanc externe des barres intertidales peut induire une transformation plus rapide de la houle et engendrer un déferlement plus important (CACARRTTIIEERR EETT HEHEQQUUEETTTTEE, , 22001111AABB). Etant donné que le déferlement intervient directement dans les processus de mise en suspension du sédiment, les flux sédimentaires longitudinaux sont donc plus intenses. En effet, lors du flot et pendant le piégeage dans la bâche, le déferlement avait lieu en aval du piégeage, au niveau de la barre B2 (Fig. IV-39).

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Fig. IV-38 : A) Variation des flux sédimentaires longitudinaux (kg.s^-1.m^-1) dans le profil au cours de la marée montante. B) Variation de la vitesse du courant longitudinal à 0,4 m au dessus du fond dans le profil au cours de la marée montante mesuré par l’ADCP et le courantomètre portatif Swoffer le 24 novembre 2009.

Fig. IV-38 : Characterization of longshore sediment transport rates (kg.s^-1.m^-1) on a shore-perpendicular beach profile during the rising tide. B) Variation of longshore current velocities measured at 0.4 m above the bed by the ADCP and the handheld current meter (Swoffer), on a shore-perpendicular beach profile during the rising tide (09/24/09)

La photo illustre bien la dissipation de la houle sur la barre. En revanche la bâche est assujettie à un clapot relativement faible. Le transport dans la bâche est donc moins important et dans ce cas précis, il est 50 fois plus faible que le flux sur la barre B2 et même 140 fois plus faible que le transport sur la barre B3. En revanche, il est 6 fois plus important que le flux localisé en haut de plage (Fig. IV-38).

Fig. IV-39 : A) Piégeage in situ dans la bâche C2 le 24/11/09, le déferlement est bien localisé en aval de

l’échantillonnage. B) Situation du niveau d’eau dans le profil au moment du piégeage.

Fig. IV-39 : A) In situ measurements of sediment transport in a trough the 11/24/09. The breaking point is located on the intertidal bar situated below the sampling. B) Water surface elevation during sampling.

La dissipation des houles sur les barres intertidales situées en bas de plage induit une faible agitation sur les unités morphologiques situées en amont et plus particulièrement dans les bâches. Cette dissipation est d’autant plus importante que le niveau d’eau est haut puisque les vagues rencontrent l’ensemble du système barre-bâche que constitue l’estran. Parallèlement à cette dissipation de l’énergie, les courants longitudinaux diminuent également en réponse à une activité des vagues moins importante et une diminution de l’intensité des courants de

Chapitre V – Caractérisation des Transports Sédimentaires Transversaux

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marée. Même si la zone intertidale est moins sensible aux courants de marée (AAUUGGRRIISS EETT AALL..,,

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1999900), lorsque le niveau d’eau atteint le haut de plage, cela correspond généralement à l’étale de haute mer, les courants de marée sont donc très affaiblis. La résultante de tous ces processus est responsable d’un transport sédimentaire amoindri. Dans une autre mesure, les courants sont plus importants à mi-marée et donc, associés à une plus faible dissipation des houles, le transport sédimentaire au niveau du milieu de plage est par conséquent plus important.

 Détails de 3 journées d’échantillonnages lors de la campagne de Wissant, 2010 Pendant ces trois journées (28, 29, 30 mars 2010), nous avons réalisé 3 mesures de flux longitudinal par jour et uniquement sur le haut de plage (H), et les barres B2 et B3, le 28 et 29 juin 2010. Le 30 mars, nous avons échantillonné uniquement sur les 3 barres intertidales (B1, B2, B3). Quatre appareils ont été déployés : un Valeport en haut de plage (H), des ADCP sur les barres B1 et B2, et un S4 ADW sur la barre B3 (Fig. IV-40). Compte tenu des conditions et pour plus de sécurité, nous avons piégé uniquement pendant les marées descendantes.

Fig. IV-40 : Rappel des positions des appareils courantométriques sur l’estran, WI10.

Fig. IV-40 : Location of hydrodynamics instrument on the intertidal zone, WI10.

Les conditions hydrodynamiques lors de ces journées d’échantillonnages ont été modérées (Tab. IV-9), puisque les hauteurs de vagues sur l’ensemble de ces journées étaient comprises entre 0,27 m et 0,61 m, pour des vitesses de courant longitudinales qui ont atteint un maximum de 0,76 m.s^-1 le 29 mars. Le 28 mars 2010 (Fig. IV-41, A), le transport sédimentaire longitudinal ainsi que la vitesse du courant longitudinal évoluent de façon similaire au cours de la marée descendante, puisque les flux et les conditions hydrodynamiques les plus importants sont localisés en bas de plage avec un pic au niveau de la barre B2. La hauteur de la houle est quant à elle la même en haut de plage et sur la barre B3 (0,33 m et 0,31 m). En haut de plage, l’activité de la houle associée au courant moyen diminue engendrant un transport 11 fois plus faible que sur la barre B2. En revanche, la diminution des conditions d’agitation est moins importante au niveau de la barre B3, c’est pourquoi les flux sédimentaires apparaissent seulement 1,14 fois plus faibles que le transport en milieu de plage (B2).

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Tab. IV-9 : Synthèse des données hydrodynamiques pendant les trois journées d’échantillonnages, le 28, 29 et 30 mars

2010 à Wissant.

Tab. IV-9 : Synthesis of hydrodynamics data during the 28^th, 29^th and the 30^th of March, 2010 (WI10) 28/03/2010 29/03/2010 30/03/2010 Haut de plage (H) H_s (m) ^{Max. 0,36 0,56 0,27} Min. 0,15 0,23 0,21 Vl (0,20) m.s^-1 Max. 0,25 0,39 0,24 Min. 0,04 0,02 0,007 Barre B1 (ADCP) H_s (m) ^{Max. - - 0,37} Min. - - 0,13 Vl (0,40) m.s^-1 Max. - - 0,54 Min. - - 0,002 Barre B2 (ADCP) H_s (m) ^{Max. 0,61 0,41 -} Min. 0,27 0,15 - Vl (0,40) m.s^-1 Max. 0,58 0,68 - Min. 0,02 0,02 - Barre B3 (S4 ADW) H_s (m) ^{Max. 0,38 0,59 0,5} Min. 0,17 0,27 0,15 Vl (0,40) m.s^-1 Max. 0,54 0,76 0,73 Min. 0,02 0,005 0,03

Le 29 mars 2010 (Fig. IV-41, B), la distribution des flux sédimentaires dans le profil est encore une fois plus intense au niveau de la barre B2. La prédominance est significative puisque le transport est 6 et 7 fois plus important que les flux en haut de plage et sur la barre B3. Ici encore, la hauteur de la houle est identique en haut de plage et sur la barre B3 (0,29 m), avec un pic à 0,40 m sur la barre B2. La vitesse du courant longitudinal présente quant à elle une diminution progressive du bas de plage vers le haut de plage (0,14 m.s^-1 à 0,03 m.s^-1).

Le 30 mars 2010 (Fig. IV-41, C), les fluctuations des flux sédimentaires sont similaires à celles observées le 24/11/09 à Zuydcoote. En effet, les taux de transport décroissent du bas de plage vers le haut de plage. Contrairement aux autres journées d’échantillonnage de cette campagne (WI10), les flux n’ont été mesurés que sur les barres intertidales (B1  B3). Le transport apparait donc 3 fois et 11 fois plus intense sur la barre B3 que sur les barres B2 et B1. La hauteur de la houle suit cette tendance avec un pic de hauteur sur la barre B3 (0,45 m) et des hauteurs plus faibles sur les barres situées en dessus (0,24 m sur la barre B2 et 0,27 m sur la barre B1). La vitesse du courant longitudinal est quant à elle plus intense sur la barre B2 (0,18 m.s^-1) que sur le reste de la plage.

Comme pour la journée du 28 mars 2010, la vitesse est beaucoup moins intense en haut de plage (B1) qu’en milieu et bas de plage. Ce dernier exemple met également en avant que, même si la vitesse du courant longitudinal est plus forte que sur le reste des autres positions, cela n’engendre pas forcément un fort transport car la remise en suspension est assurée par les mouvements oscillatoires et le déferlement des vagues qui dans ce cas-ci est moins intense (B2). A contrario, sur la barre B3, et bien que la vitesse soit plus faible que sur la barre B2, la mise en suspension du sédiment est plus efficace car la hauteur des vagues est 2 fois plus importante que sur la barre B2. Même si la vitesse du courant est moins élevée, le flux

Chapitre V – Caractérisation des Transports Sédimentaires Transversaux

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apparaît plus important car l’augmentation de la concentration en sédiment dans le système est due à des hauteurs significatives des houles plus élevées.

Fig. IV-41 : Variations transversales des flux sédimentaires longitudinaux et des conditions hydrodynamiques associées

(hauteur significative des vagues et vitesse du courant longitudinal moyen le 28 (A), 29 (B) et 30 mars 2010 (C) à Wissant.

Fig. IV-41 : Cross-shore variations of longshore sediment transport and hydrodynamic conditions (ignificant wave height and mean longshore current velocities, the 28^th (A), the 29^th (B) and the 30^th (C) of March 2010, (WI10).

20.4.2. Exemples : Mesures de flux sédimentaires longitudinaux