Relation transferts sédimentaires - hydrodynamique

Les mesures hydrodynamiques réalisées à proximité du point d’immersion du traceur montrent que les conditions enregistrées concernent les processus de la zone des brisants et de la zone de déferlement (Hs/h ≥ 0,4).

Dans ces conditions, les courants moyens sont dominés par un fort courant de retour (undertow) dirigé vers le large (Figure III. 31) et un courant longshore largement influencé par

l’incidence oblique de la houle. Le courant tidal de flot est renforcé alors que le courant de jusant est annulé (Figure III. 29e).

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 zone de déferlement zone de shoaling <U > (cm. s -1 ) H_s/h

Figure III. 31 - Relation entre la composante cross-shore des courants moyens 〈U〉 et la hauteur relative de la houle Hs/h – mesures au point H4 du 2 au 4 octobre 2000 .

Concernant l’effet des houles, l’amplitude des vitesses orbitales gravitaires et infragravitaires est également étudiée en fonction de la hauteur relative de la houle Hs/h (Figure III. 32). L’amplitude

des courants orbitaux s’intensifie linéairement avec l’accroissement de Hs/h. Dans le domaine

infragravitaire, l’augmentation des vitesses orbitales s’accélère à partir de H_s/h > 0,3, en relation avec

la libération de ces ondes lors de la transition entre la zone de shoaling et celle de déferlement (List, 1991 ; Ruessink, 1998a,b).

Dans cette dernière, l’asymétrie des courants orbitaux des vagues incidentes est statistiquement supérieure à 0,5 alors que celle des ondes longues est généralement inférieure à 0,5 (Figure III. 32b). Ceci traduit que les vagues incidentes ont tendance à participer au transfert onshore des sédiments alors que les vagues infragravitaires, à l’inverse, les transportent vers le large. Ces résultats sont conformes aux travaux de Davidson et al., et Russell (1993) sur les plages macrotidales. Ces auteurs précisent par ailleurs que les courants orbitaux des vagues incidentes remettent en suspension les sédiments et que ces derniers sont transportés par la combinaison des courants moyens et des vagues infragravitaires.

0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 b) co ef f. d 'as ym étrie H_s/h 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 a) U^on (m.s -1 )

vagues incidentes vagues infragravitaires

H_s/h

Figure III. 32 - Vitesses orbitales onshore des vagues incidentes et infragravitaires en fonction de Hs/h (a) et coefficient d’asymétrie des vitesses quand Hs/h > 0,4 (b) - mesures du 2 au 4 octobre 2000 – point H4.

L’ensemble des informations issues de l’analyse des mesures hydrodynamiques montre la complexité des transferts sédimentaires en tempête. En tout état de cause, la direction principale de transport indiquée par les mesures hydrodynamiques est dominée par une composante longshore (courant tidal + courant longshore due à l’incidence oblique des houles) vers l’Est, la composante

cross-shore dirigée vers le large (undertow + asymétrie des ondes longues) étant subordonnée.

Or, la détection du traceur montre que les transports sédimentaires à proximité de la crête de la barre (point B) sont majoritairement orientés vers l’Est, parallèlement au trait de côte, avec cependant une composante cross-shore dirigée vers le haut de plage (Tableau III. 11).

Si la composante longshore est en accord avec l’intensité des courants moyens 〈V〉 dirigés vers l’Est pendant la totalité des mesures, et l’incidence oblique des houles (θ < 0), la dispersion de la

tache de traceur transversalement au trait de côte est plus difficile à expliquer à partir des mesures hydrodynamiques. La composante cross-shore des transports résultent d’une part, de la combinaison des forts courants orbitaux asymétriques et de l’undertow particulièrement efficace dans ces

conditions, et d’autre part, des processus de swash et de déferlement. Ceux-ci n’étant pas mesurés avec l’appareillage utilisé, il n’est pas possible de déterminer leur importance relative. D’une manière analogue à celle observée en faible agitation au cours de la campagne Omaha 99, ils n’en sont pas moins primordiaux pour expliquer les transports observés par traçage, qui intègrent l’ensemble des agents dynamiques au cours du cycle tidal.

II.5 Évolution morphologique en conditions d’agitation modérée :

conclusions

La campagne Omaha 2K s’est déroulée dans un contexte dynamique marqué par des épisodes d’énergie modérée pendant lesquels la hauteur de la houle (Hs) atteint 1 mètre sur la basse plage. Les houles sont obliques pendant la totalité de la campagne, provenant d’un cadran NW. Les évolutions morphologiques intertidales induites par une telle agitation s’effectuent à volume constant, sans perte ou gain sédimentaire significatif.

Le comportement morphodynamique des barres sableuses est particulièrement complexe : • En début de campagne, la plage présente une partie ouest particulièrement déstructurée par un réseau de chenaux de drainage, et une partie est avec des systèmes de barre-bâche bien développés.

• A l’issue de la campagne, des barres se sont formées sur la partie ouest ; elles présentent une légère obliquité dans le sens de l’incidence des vagues. Sur la partie est, les barres sont légèrement érodées et des accrétions se produisent dans les bâches.

Ceci souligne l’importance de la morphologie initiale sur l’évolution topographique résiduelle et le rôle déterminant de la position des chenaux de vidange sur les changements morphologiques tridimensionnels à l’échelle de temps considérée. Lors des coups de vents d’Ouest, un déplacement longitudinal des sédiments vers l’Est est mis en évidence par traçage fluorescent. Il est principalement contrôlé par les forts courants longshore générés par l’incidence oblique des houles et le courant de flot.

Les caractéristiques de la tempête en période I, du 26 septembre au 4 octobre, sont similaires à celles des épisodes énergétiques suivants lors des périodes II et III (Tableau III. 10 et Figure III. 19). A l’échelle de la campagne, les transports sédimentaires intertidaux sont donc supposés dominés par une composante longshore dirigée vers l’Est. Bien qu’il paraisse délicat de relier un transport, mesuré localement, avec l’évolution morphologique particulièrement hétérogène de la zone intertidale, la formation de deux barres légèrement obliques à la côte sur la partie ouest, sous l’effet de l’incidence oblique des vagues, est cependant observée.

Les mesures hydrodynamiques réalisées en forte agitation mettent en avant l’importance croissante des processus hydrodynamiques dans la zone de déferlement, avec un fort courant de retour, de fortes vitesses orbitales et une augmentation de l’amplitude des ondes infragravitaires. Dans de telles agitations, les transports sédimentaires sont contrôlés par les processus de houles (brisants, déferlement et swash), le rôle des courants de marée étant secondaire.

III SYNTHÈSE DE L’ÉVOLUTION MORPHODYNAMIQUE A