10) fait la synthèse des marnages et des coefficients observés au cours des 6 campagnes

de terrain. Nous avons donc couvert au cours de nos expérimentations de terrain, une large gamme de marnages bien représentatifs de la dynamique du littoral de la Côte d’Opale. Plusieurs études antérieures ont montré que la vitesse maximale du courant augmente avec l’augmentation du marnage (EE..GG

S

SEEDDRRAATTII,, 2200006). Pourtant les variations des flux sédimentaires ne sont en 6

aucun cas affectées par la différence de marnage puisque les transports les plus importants ont été mesurés lors de la campagne de Zuydcoote, fin 2009, où le marnage était de seulement 5,36 m au maximum. A contrario, les flux les plus faibles ont été mesurés sur le site d’Hardelot où le marnage a atteint 6,98 m. La mise en relation des flux longitudinaux avec le marnage lors de chaque expérimentation illustre parfaitement l’absence de contrôle de celui-ci sur les débits solides (Fig. IV-49).

Tab. IV-10 : Synthèse des marnages et des coefficients de marée au cours des différentes campagnes de mesures.

Tab. IV-10 : Synthesis of tidal range (m) and French tidal coefficient for all the field experiments.

Campagne Marnage (m) Coefficient (Brest)

de mesure Min. Max. Min. Max.

ZY08 4,93 5,6 77 100

ZY09 2,92 5,36 36 93

WI09 4,09 7,35 47 107

WI10 5,4 7,57 70 111

Chapitre V – Caractérisation des Transports Sédimentaires Transversaux

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196

HA10 5,27 9,34 46 112

Fig. IV-49 : Relation entre le marnage et les flux sédimentaires longitudinaux au cours de l’ensemble des

expérimentations de terrain.

Fig. IV-49 : Tidal range (m) as a function of longshore sediment transport rate for all the field experiments.

La vitesse maximale du courant mesurée sur l’estran au cours d’un cycle tidal est rarement atteinte dans les faibles tranches d’eau (< 2 m) correspondant à la zone où les mesures de flux sont effectuées. Il semble donc que le marnage et l’augmentation caractéristique de la vitesse du courant associée, n’influence pas à cette échelle de mesure l’intensité du transport sédimentaire.

20.7. Facteurs contrôlant la direction des transports sédimentaires longitudinaux

Après avoir quantifié ces flux sédimentaires longitudinaux sous des conditions diverses, il est important de préciser dans quelles directions ces volumes de sables se déplacent. Nous présenterons donc dans cette sous-partie une synthèse des directions de transport sédimentaire mesurés au cours des différentes campagnes de terrain. En dernier lieu, les résultats de l’étude granulométrique des échantillons de surface récoltés au cours de la dernière campagne de terrain à Wissant (WI10) seront présentés à travers une analyse granulométrique utilisant la méthode de Gao et Collins.

20.7.1. Synthèse des directions de transport sédimentaire mesurées au cours des campagnes de terrain

Sur le site de Zuydcoote, les structures étaient orientées vers le nord-est ou vers le sud-ouest. Sur le site de Wissant, elles étaient dirigées soit vers l’est nord-est, soit vers l’ouest sud-ouest. Enfin, sur le site d’Hardelot, elles sont orientées vers le nord ou vers le sud. Les courants de marée sur nos côtes sont parallèles à sub-parallèles au trait de côte et le courant de jusant est orienté vers l’ouest ou le sud à Hardelot, et vers l’est ou le nord pour le courant de flot. La figure (Fig. IV-50) synthétise la direction du transport sédimentaire pour chaque campagne de terrain, ainsi que le pourcentage de mesures réalisées au cours de la phase montante et descendante de la marée. Les résultats montrent, excepté pour la campagne d’Hardelot, juin 2009 (HA09), que les flux ont été dirigés principalement vers le nord (HA10) et vers l’est (ZY08, ZY09, WI09, WI10). Les sédiments circulent donc du sud de la façade Manche vers

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le nord puis sont entrainés vers la Belgique à l’est. Peu de transports sont orientés dans la direction opposée, excepté lors de la campagne d’Hardelot (HA09). Présenté précédemment (Cf. chapitre III), l’asymétrie des courants tidaux vers le nord associée à des houles dominantes provenant du secteur ouest à sud-ouest, contribue aux déplacements des sédiments principalement vers le nord à Hardelot et vers l’est pour Wissant et Zuydcoote.

Fig. IV-50 : Synthèse des directions de transports sédimentaires mesurés sur la zone intertidale, au cours des différentes

expérimentations de terrain. A) Rappel de la circulation des courants de marée. B) Synthèse des directions de transports sédimentaires longitudinaux. 1) Localisation géographique des pourcentages de direction de transport en fonction de la campagne de terrain. 2) Tableau récapitulatif des résultats ainsi que le pourcentage de flux mesurés en fonction de la phase de la marée.

Fig. IV-50 : Synthesis of longshore sediment transport directions measured on the intertidal zone during all the field experiments. A) Tidal current circulation where F+ is the flood current and F- is the ebb current. A) Synthesis of longshore sediment transport. 1) Localisation of the direction percentage of longshore sediment transport for each field experiment. 2) Synthesis of the results and the percentage of longshore sediment transport depending on the tidal cycle. Les résultats montrent également que les taux de transport sont généralement plus élevés lorsqu’ils sont dirigés vers l’est ou le nord (Fig. IV-51). Bien qu’aucune différence significative n’ait pu être remarquée entre les flux mesurés au cours de la phase montante ou descendante de la marée (Fig. IV-47), le transport est tout de même plus intense dans la direction du flot. Cette plus forte intensité est essentiellement due au fait que les houles et les vents proviennent majoritairement du secteur ouest sud-ouest et que les houles provenant du secteur opposé sont beaucoup plus rares.

Chapitre V – Caractérisation des Transports Sédimentaires Transversaux

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Fig. IV-51 : Distribution du transport sédimentaire longitudinal en fonction de sa direction pour l’ensemble des

campagnes de terrain.

Fig. IV-51 : Range of longshore sediment transport depending on its direction for all the field experiments. Blue areas refer to eastward directed (ZY, WI) or northward directed (HA) sediment transport; Red areas refer to the sediment transport westward directed (ZY, WI) or southward directed (HA) sediment transport.

21. Conclusion

Les différentes analyses effectuées sur les flux sédimentaires ont montré une forte variabilité en raison des nombreux processus physiques qui interagissent entre eux. Dans un premier temps, les flux se sont avérés être contrôlés par la hauteur des vagues associée au courant moyen. Ces relations sont d’autant plus significatives dans la zone de surf où les conditions d’énergie sont contrôlées par le déferlement des vagues. Dans la zone de levée, caractérisée par de faibles contraintes de cisaillement liées aux mouvements oscillatoires des vagues, et par des courants de marée moins intenses, les flux sédimentaires s’avèrent plus faibles et plus variables. Au-delà d’une valeur seuil de 0,4 m.s^-1, il semble même que le courant soit le facteur prédominant dans le processus de transport. Ces études statistiques n’expliquent cependant pas l’ensemble des phénomènes qui régissent la variabilité du transport sédimentaire longitudinal. Bien qu’il y ait une différence nette entre les flux mesurés dans la zone de levée et la zone de surf, il est apparu deux comportements bien distincts qui dépendent essentiellement des conditions hydrodynamiques dans chaque zone.

Lors de faibles conditions d’énergie (Hs < 0,20 m), la houle associée à un courant de faible intensité n’engendre pas une bonne remobilisation du sédiment dans la colonne d’eau. Toutefois, la distribution verticale du sédiment d’eau lors de ces conditions tend à être plutôt uniforme. Bien que les flux sédimentaires aient tendance à augmenter vers le milieu de plage et soient principalement plus élevés sur les barres, lors de faibles conditions d’énergie, le transport sédimentaire dans les bâches peut prédominer à la faveur d’une rugosité de fond plus élevée liée à la présence de rides de courant. Ces méso-formes contribuent à l’augmentation de la turbulence et par conséquent à une meilleure remise en suspension du sédiment, ce qui n’est pas le cas sur les barres caractérisées par une rugosité plus faible. La prédominance du transport sédimentaire dans les bâches peut également être liée aux phénomènes de vidange au cours de la phase descendante de la marée. En effet, l’augmentation locale du courant associée à la déstructuration des rides induit un transport sédimentaire relativement conséquent. Ces phénomènes restent toutefois ponctuels et très

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localisés, la variation longitudinale du transport sédimentaire reste généralement uniforme en raison d’une faible variabilité longitudinale des paramètres hydrodynamiques.

Lors de conditions modérées à agitées (H_s > 0,20 m), la part du sédiment en suspension peut dans certains cas être très importante en raison d’un fort brassage de la colonne d’eau. Toutefois, c’est aussi lors de ces conditions que le transport à l’approche du fond peut être le plus dominant et notamment sur les barres où l’absence de rides ne favorise pas la distribution du sédiment dans la colonne d’eau. La distribution des flux à travers l’estran est beaucoup plus marquée pendant ces conditions. Il y a une forte diminution du transport sédimentaire du bas de plage vers le haut de plage en raison d’une forte dissipation des vagues à travers toute la zone intertidale. Lorsque le niveau d’eau atteint le haut de plage, cela coïncide avec la renverse des courants de marée, les flux sont alors plus faibles. La pente locale de la plage au niveau du haut de plage et sur les flancs externes des barres peut, dans certains cas, être plus élevée provoquant ainsi un accroissement rapide de la hauteur des vagues et par conséquent une meilleure resuspension du sédiment. Associé à des houles ayant un angle d’incidence suffisamment important pour générer un courant longitudinal, le transport en haut de plage peut parfois être plus fort qu’à d’autres niveaux sur la plage. Cette observation est également valable lors de conditions plus faibles.

La distribution du sédiment dans la colonne d’eau est bien caractérisée par une décroissance des flux du fond vers la surface. Cependant, plusieurs analyses ont mis en évidence l’influence du type de déferlement, de la rugosité du fond et des paramètres hydrodynamiques. La plus forte rugosité de fond dans les bâches est à l’origine d’une distribution uniforme alors que sur les barres, l’absence de rides et l’augmentation de la cambrure des vagues contribuent à un transport de fond dominant.

Les directions de transport sédimentaire répondent tout à fait aux forçages dominants sur les côtes du Nord Pas-de-Calais, à savoir une résultante vers la Belgique correspondant à l’association du courant de flot dominant et des vagues provenant du secteur ouest.

L’ensemble de ces résultats pose les bases pour une meilleure compréhension de la morphodynamique du transport sédimentaire sur les plages macrotidales de la Côte d’Opale. Afin de compléter ces analyses, les transports sédimentaires transversaux seront par la suite analysés et comparés aux flux sédimentaires longitudinaux.