Pr´ec´edents r´esultats

Observations courantologiques et hydrologiques

Pendant les p´eriodes calmes, les courants mesur´es dans la couche de fond au niveau du site SOLA pr´esentent une direction variable et une vitesse comprise entre 1.5 et 10 cm s−1_{. Pendant la tempˆete,}

le courant est orient´e dans la direction N-NO et l’intensit´e du courant augmente. Des vitesses de 35 cm s−1 _{sont enregistr´ees `a 23 m de profondeur. Puis, pendant la p´eriode de relaxation, une inversion}

Fig. 4.2 – Comparaison du vent (m s−1) simul´e par le mod`ele ALADIN (en bleu) `a celui mesur´e `a la station

de M´et´eoFrance du Cap B´ear (en rouge). Le baton repr´esente le vecteur vitesse du vent, l’origine du vecteur est positionn´e sur l’axe y=0.

Fig. 4.3 – D´ebits (m3

s−1) des principales rivi`eres du Golfe du Lion.

de direction de courant, alors dirig´e vers le Sud-est, est observ´ee.

Les variations de temp´erature au cours de l’exp´erience ont ´et´e mises en ´evidence par les profils ver- ticaux (figure 4.4) : la colonne d’eau est refroidie et homog´en´eis´ee par m´elange vertical pendant le premier ´episode de Tramontane, du 6 au 11 novembre. Juste apr`es la tempˆete, une augmentation de la temp´erature est observ´ee pr`es du fond. Enfin, le deuxi`eme ´episode de Tramontane qui a lieu fin novembre refroidit et homog´en´eise de nouveau la colonne d’eau.

Particules en suspension et dans le s´ediment

La figure 4.5 pr´esente les profils de concentration de mati`ere en suspension mesur´es avec un trans- missiom`etre ; ceux-ci sont prolong´es pr`es du fond par les concentrations calcul´ees `a partir de la r´etro- diffusion de l’ADCP.

Avant la tempˆete, la concentration de mati`ere en suspension (MES dans la suite) est comprise entre 0.5 et 3 mg L−1 <sub>`a plus de 3 m au dessus du fond (figure 4.5). Plus pr`es du fond, elle atteint des valeurs</sub>

qui varient entre 5 et 8 mg L−1_{. Pendant la tempˆete, la concentration de MES augmente de mani`ere}

Fig. 4.4 – Profils verticaux de temp´erature (˚C) observ´es le 2, 9, 16 et 29 novembre 1999. Extrait de Ferr´e [2004].

mesures CTD effectu´ees juste apr`es la tempˆete r´ev`elent une augmentation de concentration d’un facteur 2 `a 3 sur toute la colonne d’eau (profil mesur´e le 16 novembre, figure 4.5). La concentration diminue rapidement pendant les trois premiers jours qui suivent la tempˆete, puis plus doucement jusqu’au 26 novembre (figure 4.6).

Fig. 4.5 – Profils verticaux de concentration particulaire (mg L−1) observ´es le 2, 9, 16 et 29 novembre 1999.

Extrait de Ferr´e [2004].

A l’issue de la tempˆete, une augmentation transitoire des particules fines (D < 63 µm) dans le s´ediment superficiel a ´et´e mesur´ee (voir plus loin figure 4.23). En effet, alors qu’elle est de l’ordre de 5 % avant la tempˆete, la proportion des particules fines est ´evalu´ee `a 21 % apr`es la tempˆete. De plus, la forte d´eviation standard de la composition des ´echantillons en particules fines dans le s´ediment sugg`ere une

Fig. 4.6 – Evolution temporelle de la concentration particulaire (mg L−1) dans la couche de fond. Extrait de

Ferr´e [2004].

forte variabilit´e spatiale du d´epˆot de ces particules `a petite ´echelle.

La p´eriode de relaxation de la tempˆete a dur´e environ deux semaines pour la mati`ere en suspension et la granulom´etrie dans le s´ediment.

Mod´elisation Unidimensionnelle Verticale (1DV)

Une mod´elisation de la tempˆete a ´et´e effectu´ee par Katell Guizien du LOBB pour ´etudier, d’une part, l’impact des conditions hydrodynamiques sur la resuspension des diff´erentes classes de s´ediment et, d’autre part, l’impact de la tempˆete le long d’un transect cˆote/large de profondeur et de granulom´etrie variables. Le mod`ele utilis´e est le mod`ele 1DV R.A.N.S. (Reynolds Average Navier Stokes) bas´e sur un sch´ema de turbulence kω [Guizien et al., 2003], coupl´e `a un s´ediment distribu´e sur 4 classes de particules. Ce mod`ele instationnaire r´esoud l’´ecoulement dans la couche limite de fond g´en´er´e par l’interaction houle/courant. Les r´esultats de mod´elisation montrent que la fraction de particules fines (D=30 µm) contribue majoritairement `a la concentration de MES mesur´ee entre 1 et 4 m au dessus du fond. Ces r´esultats sont en accord avec les analyses des pi`eges `a particules o`u un diam`etre m´edian D50 de 22 µm a ´et´e d´etermin´e apr`es la tempˆete. Les sorties du mod`ele (niveau et profil vertical de

concentration) sont proches des observations pendant les trois premi`eres heures de la tempˆete. Puis, le mod`ele surestime la concentration d’un facteur 16.5, 5 h apr`es le d´ebut de la tempˆete, sugg´erant un effet de pavage non pris en compte par le mod`ele. Enfin, le mod`ele transpos´e `a d’autres profondeurs le long d’un transect cˆote/large indique que le s´ediment n’est plus affect´e par la tempˆete pour des profondeurs

sup´erieures `a 40 m.

Conclusion

Les observations ont mis en lumi`ere le rˆole important des tempˆetes de vent de sud-est sur la resus- pension et le transport s´edimentaire dans la baie de Banyuls. Les conditions de vent de nord-ouest ont quant `a eux un faible impact dans cette r´egion. La mod´elisation 1DV pr´ecise les particules remises en suspension pr`es du fond et les zones affect´ees par l’´ev´enement intense. Toutefois, cette mod´elisation est limit´ee aux premi`eres heures de la tempˆete puisque l’advection et le pavage ne sont pas pris en compte. La mod´elisation 3D de l’exp´erience va permettre d’´etudier le transport s´edimentaire des particules re- mises en suspension jusqu’`a la fin de la p´eriode de relaxation et de d´eterminer ainsi les zones de d´epˆot et d’´erosion.