Mesure du run-up

Deux techniques de mesures sont le plus souvent utilisées : la perche à houle et la caméra vidéo.

Pour les mesures de run-up, la perche à houle est le plus souvent couchée sur le sol. L’intérêt de cette méthode est d’enregistrer de manière automatique et systématique une série temporelle des variations de la ligne de rivage à haute fréquence. Cette technique nécessite un suivi constant lors des expérimentations : elle provoque des affouillements ou peut au contraire être ensablée. La perche doit de ce fait être positionnée à quelques centimètres au-dessus du fond sableux, induisant une perte des données pour des tranches d’eau inférieures. De plus, de nombreux paramètres externes sont susceptibles de venir perturber les mesures, tels que la pluie, les algues venant s’échouer, ou bien encore les passants, surfeur ou chiens qui peuvent les détériorer (Holman et Guza, 1984).

La seconde technique consiste à positionner sur l’estran une caméra qui filme le déplacement de la ligne de rivage au cours du temps (Aagard et Holm, 1989 ; Foote et Horn, 1999; Holland

et al., 1995 ; Holland et Holman, 1993 ; Holman et Guza, 1984 ; Holman et Sallenger, 1985 ).

Le film obtenu est par la suite visualisé sur un ordinateur au laboratoire par un expérimentateur qui numérise à l’écran ce déplacement. Les données obtenues sont ensuite calées au moyen de repères altimétriques localisés sur le film. La digitalisation manuelle des données est le principal désavantage de cette méthode, d’une part elle varie d’un utilisateur à un autre, d’autre part délimiter la ligne de rivage lors du backwash peut être difficile, voire impossible. Une partie de l’eau s’écoule dans le sédiment, la tranche d’eau très fine peut facilement se confondre avec l’écume déposée par le jet de rive. Par ailleurs, les vitesses et directions de déplacement de la ligne de rivage et celles des particules d’eau dans la zone de swash ne sont pas nécessairement identiques.

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Chacune des deux méthodes utilise dans le meilleur des cas les topographies antérieure et postérieure à l’expérimentation pour calibrer les données en altitude. Cependant, les variations topographiques se produisant au cours du swash ne sont pas prises en compte. Elles ne sont pourtant pas négligeables et occasionnent très vraisemblablement un biais dans la précision et l’exactitude des données obtenues.

3 - Mesure du transport sédimentaire. OBS

Ils sont formés d’une diode émettant des infrarouges, d’un capteur formé de quatre photodiodes mesurant la dispersion causée par le sédiment et d’une sonde de température. La réponse du capteur dépend de la quantité, de la taille, de la forme et de la couleur des particules en suspension (Sutherland et al., 2000), ainsi que de la luminosité dans laquelle la mesure est faite.

Un étalonnage est nécessaire. Il est soit effectué grâce au prélèvement d’eau à proximité de l’OBS à un temps connu, soit réalisé en laboratoire avec le sédiment prélevé au pied du capteur. Les OBS sont principalement utilisés pour étudier les concentrations de matières en suspension d’environnements à sédiments fins mais sont aussi utilisés pour la mesure de sables en suspension sur les littoraux. Cependant, la diversité de tailles et de couleurs du sable côtier rend les résultats plus difficiles à interpréter.

Les conditions de transport sédimentaire sous forme de sheet flow produisent des affouillements de forte amplitude autour des OBS classiques, mesurant parfois plusieurs centimètres de diamètre. Les interprétations sont alors délicates à effectuer.

Des OBS en fibre optique (FOBS) (Puleo et al., 2000) sont plus appropriés à la mesure du transport sédimentaire dans la zone de swash. Les sondes de 2,5 mm de diamètre, sont composées de 2 fibres optiques parallèles, l’une agissant comme source de lumière, l’autre comme capteur de la lumière infrarouge renvoyée.

Aucun des deux types d’OBS ne fournit directement d’indication sur la quantité de sédiments se déplaçant sur le fond. Beach et Sternberg (1991) ; Greenwood et al. (1991) ont mesuré que les concentrations de sédiments en suspension liées au vagues infragravitaires sont jusqu’à trois fois plus importantes que celles liées aux vagues de fréquence incidente. Cette technique est de ce fait mieux adaptée lorsque l’énergie infragravitaire domine le spectre.

Pièges à sédiments

Cette technique est très utilisée dans des profondeurs d’eau plus importantes, notamment pour sa facilité de mise en place et la possibilité de corréler aisément les débits sédimentaires avec les processus hydrodynamiques. En général, les pièges, adaptés à la zone de swash, sont posés sur le fond et sont constitués de trois parties (figure 101) :

- Une structure rigide, le plus souvent rectangulaire servant de porte d’entrée aux sédiments. Elle peut être munie d’un système de clapet empêchant le matériel piégé de ressortir. L’épaisseur et la largeur du passage varient selon les auteurs ; - Un filet dont la maille dépend du sédiment à collecter ;

179 figure 101 - Représentation schématique d'un piège à sédiments.

figure 102 - Présence d'importantes perturbations générant des affouillements autour des pièges à sédiments positionnés dans la zone de swash.

Néanmoins, cette méthode présente le désavantage de perturber les écoulements d’eau et de générer des affouillements. Les mouvement sédimentaires déduits sont de ce fait exagérés (Levoy, 1994). Les fortes vitesses et faibles épaisseurs de la tranche d’eau de la zone de swash (tableau 1) accentuent ce phénomène. Des expérimentations in-situ réalisées dans le cadre de ce travail ont permis de mettre en évidence de larges perturbations du fond autour des pièges (figure 102), contribuant à leur enfouissement. Sur la totalité du sédiment collecté, une large proportion a été apportée par les turbulences générées par le piège. La quantité de sédiments provenant effectivement des lames de swash est alors impossible à déterminer. Néanmoins, lorsque le spectre de houle est dominé par la houle incidente, le transport sédimentaire de la zone de swash est dominé par le charriage (Hughes et al.,1997). L’utilisation des OBS est alors mal appropriée et dans ce cas, la technique des pièges reste la seule méthode utilisée pour évaluer le transport sédimentaire.

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Annexe 3 : Tableau récapitulatif des collaborateurs du projet PNEC

Noms Laboratoires

BARUSSEAU, J.P. (Pr)

DESCAMPS, C. (MC) ^{CEFREM (Perpignan)}

DEGIOVANNI, C. (MC)

PINAZZO, C. (MC) ^{COM (Marseille)}

BONNETON, P. (CR) BUTEL, R. (IR) DUPUIS, H. (CR) HOWA, H. (MC) LAFON, V. (Post-Doc) MICHEL, D. (MC) THOMAS, C. (MC) DGO (Bordeaux) BELORGEY, M. (Pr) GMFGC (Caen) ASTRUC, D. (MC)

THUAL, O. (Pr) ^{IMF (Toulouse)}

ABADIE, S. (MC)

MARON, P. (MC) ^{LASAGEC (Anglet)}

ANTHONY, E. (Pr)

HEQUETTE, A. (Pr) ^{LGDAL (Dunkerque)}

BARTHELEMY, E. (MC) LARROUDE, P. (MC)

MICHALLET , H. (CR) ^{LEGI (Grenoble)}

DEVENON, J.L. (MC) FRAUNIE, P. (Pr)

REY, V. (MC) ^{LSEET (Toulon)}

DULOU, C. (ATER) IUSTI et LSEET (Toulon)

DUVIEILBOURG, E. (IE) LSG (Lille)

THAIS, L. (MC) LML (Lille)

LEVOY, F. (MC)

TESSIER, B. (CR) ^{MCC (Caen)}

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Annexe 4 : Tableau récapitulatif des collaborateurs du projet MAST

COAST3D

Noms Laboratoires Pays

Mr Richard Soulsby

(coordinator) ^{Marine Sediments Group} HR Wallingford Ltd Prof David Huntley ^{Institute of Marine Studies} _{University of Plymouth} Prof Brian O'Connor ^Department Engineering ^{of Civil}

The University of Liverpool Dr Peter Thorne ^{Proudman Oceanographic} _Laboratory Jane Rawson The Environment Agency

Royaume-Uni

Dr Piet Hoekstra

Department of Physical Geography

Institute for Marine and Atmospheric Research Dr Jan Mulder ^{Ministerie van Verkeer en} Waterstaat

Rijksinstituut voor Kust en Zee

Prof Dr Leo van Rijn ^Marine Management ^{and Coastal} Delft Hydraulics Pays-Bas Dr Franck Levoy Laboratoire de morphodynamique continentale et côtière Université de Caen France Prof Dr Agustin Sanchez-Arcilla Laboratori D'Enginyeria Maritima Universitat Politecnica De Catalunya Espagne Dr Jean Lanckneus ^Marine _{Assistance BVBA} ^Geological Belgique