recherche, notamment sur les couplages avant-côte/plage/dune, ainsi que sur la compréhension, la caractérisation et la prévision des impacts morphologiques lors des tempêtes marines et des risques côtiers induits.
A moyen terme, ces thématiques vont être abordées au sein de 2 projets principaux que je vais piloter : l’étude de la dynamique des barres d’avant-côte et la simulation de l’hydrodynamique dans le cadre de la thèse de Clément Bouvier, et les mécanismes hydrodynamiques complexes aux embouchures.
6.1. BARRES D’AVANT-COTE ET TRAIT DE COTE : DYNAMIQUE, COUPLAGE
ET EFFETS INDUITS PAR LA MISE EN PLACE D’UN ATTENUATEUR DE
HOULE
L’objectif général de la thèse de Clément Bouvier est de comprendre et prévoir la dynamique sédimentaire littorale de manière à affiner l’anticipation des phénomènes d’érosion événementielle et de submersion marine avec une application au Lido de Sète, Golfe du Lion. L’approche utilisée se basera d’une part sur les observations et données existantes (levés topo-bathymétriques et LiDAR, suivi vidéo) et l’application de modèles numériques morphodynamiques (X-Beach, 2D-Beach) développés et utilisés au BRGM et à EPOC. Cette thèse permettra de mieux comprendre l’impact des barres pré-littorales et d’un atténuateur de houle sur l’évolution du trait de côte sur des échelles de temps allant de l’évènementiel au pluriannuel et sur une couverture spatiale de plusieurs kilomètres de linéaire côtier.
Les objectifs spécifiques du travail proposé dans le cadre d’un sujet de recherche sont de caractériser les processus hydrosédimentaires et les évolutions des barres d’avant-côte lors des événements de tempêtes et en liaison avec l’atténuation des houles par une structure géotextile immergée. L’analyse des évolutions de l’avant-côte et de la plage, ainsi que les modifications hydrodynamiques seront étudiées par :
- L’analyse de l’évolution morphologique lors des tempêtes et en particulier des relations comportementales entre la mobilité des barres d’avant-côte et l’érosion de la plage ; - L’analyse des processus météorologiques et océanographiques, de leurs interactions, et
du rôle joué par les barres et l’atténuateur de houle sur ces processus (modification des phénomènes de surcote et de franchissement dunaire ainsi que les processus qui jouent un rôle important dans le phénomène de submersion marine et dans l’extension spatiale et temporelle de l’inondation (couplage morphologique tridimensionnel entre les barres et la plage émergée) ;
- L’étude des effets de rechargement en sable sur la dynamique des barres et de la plage émergée ;
- Le développement et la validation d’outils d’inversion bathymétrique afin de reconstituer les évolutions bathymétriques lors des tempêtes lorsque les mesures in-situ ne sont pas possibles ;
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- La validation et l’utilisation de modèles numériques afin de mieux comprendre les modifications de l’hydrodynamique par les barres d’avant-côte et par les ouvrages atténuateurs de houle.
Les résultats attendus ainsi que les perspectives d’un tel travail de recherche scientifique sont les suivants :
i) Connaître et paramétrer les processus hydro-sédimentaires et les évolutions morphologiques résultantes lors d’événements de forte énergie, et les modifications de ces comportements par implantation d’un ouvrage atténuateur de houle ;
ii) Disposer d’une base de données sur les effets induits par des ouvrages de défenses expérimentaux sur le littoral afin d’alimenter les retours d’expérience très limités sur ces ouvrages
iii) Développer, à partir des résultats de la thèse, des modélisations numériques ou physiques pour améliorer les ouvrages de lutte contre l’érosion côtière.
6.2. PROCESSUS HYDROSEDIMENTAIRES AUX EMBOUCHURES
Les zones d’embouchures sont le lieu de processus hydrodynamiques complexes associés à la dynamique fluviatile, la dynamique côtière, mais également aux variations morphologiques à l’embouchure. Mes travaux sur les concomitances crues/submersion marines par analyse statistique et modélisation ont montré l’augmentation du niveau d’aléa inondation/submersion à l’embouchure de plusieurs fleuves côtiers méditerranéen, mais de nombreuses questions restent en suspens, et notamment le rôle de la morphologie (présence d’un delta volumineux, d’une flèche d’embouchure, voire d’une embouchure complètement fermée). Dans le cadre du projet Dem’Eau et en liaison avec l’Observatoire de la côte sableuse catalane (OBSCAT), une étude de ces processus va être initiée à l’embouchure de la Têt, en collaboration avec l’Université de Montpellier, l’Université Perpignan Via Domitia et BRLi.
Les objectifs spécifiques de mon travail dans le cadre de ce projet de recherche sont de caractériser les processus hydrodynamiques dans la zone d’embouchure, et les interactions morphologie/hydrodynamique qui agissent notamment sur les niveaux d’eau maximaux en particulier lors d’évènements de crues et tempêtes concomitants. L’analyse des mesures hydrodynamiques sur l’avant-côte et dans l’embouchure, ainsi que les modifications morphologiques seront étudiées par :
- L’analyse de l’évolution morphologique lors des tempêtes et des crues ;
- L’analyse des processus météorologiques et océanographiques, des variations
temporaires de niveaux d’eau à la côte (surcotes) leurs effets sur la décharge fluviatile en eau et en sédiments.
Les résultats attendus ainsi que les perspectives d’un tel travail de recherche scientifique sont les suivants :
iv) Connaître et paramétrer les processus hydro-sédimentaires et les évolutions morphologiques résultantes lors d’événements de forte énergie associant une tempête marine et un épisode de crue fluviatile ;
v) Développer, à partir des résultats des scénarios d’inondation côtière maximale pour anticiper les risques de submersion par débordement et franchissement dans les zones d’embouchures.
Mes autres projets de caractérisation des aléas, d’observation de la dynamique du littoral et de développement de nouveaux systèmes d’observation, notamment par vidéo, viendront alimenter ces thématiques de recherche en offrant une ouverture à un nombre conséquent d’environnements côtiers qui me permettra de couvrir une vaste gamme de forçages de vagues et de marée, de morphologies et de sédiments.