Modélisation numérique de l'évolution des profils de plages sableuses dominées par l'action de la houle / Benjamin Dubarbier ; sous la direction de Bruno Castelle

Date :

Type : Livre / Book

Type : Thèse / Thesis

Langue / Language : français / French

Catalogue Worldcat

Littoraux -- Modifications

Sédiments (géologie) -- Transport

Barres sableuses -- Simulation par ordinateur

Castelle, Bruno (1977-....) (Directeur de thèse / thesis advisor)

Bonneton, Philippe (Président du jury de soutenance / praeses)

Barthélémy, Eric (19..-.... ; physicien hydraulicien) (Rapporteur de la thèse / thesis reporter)

Falqués Serra, Albert (Rapporteur de la thèse / thesis reporter)

Michallet, Hervé (Membre du jury / opponent)

Idier, Déborah (Membre du jury / opponent)

Marieu, Vincent (1976-....) (Membre du jury / opponent)

Université de Bordeaux (2014-....) (Organisme de soutenance / degree-grantor)

École doctorale Sciences et Environnements (Pessac, Gironde) (Ecole doctorale associée à la thèse / doctoral school)

Université Bordeaux-I (1971-2013) (Autre partenaire associé à la thèse / thesis associated third party)

Environnements et Paléoenvironnements Océaniques (Talence) (Laboratoire associé à la thèse / thesis associated laboratory)

Résumé / Abstract : Les barres sableuses pré-littorales ont un rôle fondamental en morphodynamique des plages soumises à l’action des vagues. Le déséquilibre permanent entre les flux sédimentaires induits vers laplage par les non linéarités des vagues et ceux induits vers le large par le courant de retour gouverne lamigration transversale des barres. Dans cette thèse, un nouveau modèle morphodynamique de profilde plage intégrant l’état de l’art des processus hydro-sédimentaires a été développé. Le faible coûten temps de calcul de ce modèle permet de réaliser des simulations à long terme, O(mois/années),de la morphologie de plages réelles ayant des caractéristiques variées (pente, type de déferlement,granularité). La simulation sur plusieurs jeux de données, de plages réelles et expérimentales, a permisd’identifier la contribution respective des principaux processus hydro-sedimentaires dans la dynamiquede la plage suivant les conditions de houle (e.g. Tempête, temps calme). Ces avancées scientifiques ontété intégrées à un modèle 2DH, ce qui a notamment permis de simuler pour la première fois sur des casacadémiques la formation d’une barre sableuse rectiligne à partir d’une plage parfaitement plane, suiviedu développement de corps sableux tridimensionnels. Ces résultats ouvrent la voie vers l’applicationde ce type de modèle aux plages naturelles soumises à une large variabilité de régimes de houle.

Résumé / Abstract : Sandbars are ubiquitous patterns along wave-dominated sandy coastlines and are key elementsin the global evolution of beaches. Cross-shore sandbar migrations are the result of the permanentimbalance between sediment flux driven by wave non-linearity and mean return current. In this thesis,we developed a new process-based beach profile model integrating the recent scientific advancesin term of hydrodynamics and sediment transport developed for beach morphodynamics. The lowcomputing time allows for long-term morphodynamic simulations (O months/years) of natural beachprofiles of diverse characteristics (beach slope, sediment grain size or type of wave breaking). Modelvalidations on several data sets, encompassing natural and experimental beach profile evolutions,highlight the respective contribution of the main hydrodynamic and sediment transport processesinvolved in specific cross-shore sandbar evolution relative to various wave conditions. Finally, all thecross-shore physical processes were integrated in a 2DH morphodynamic model, resulting for the firsttime in the simulation of a quasi-complete down state sequence showing alongshore bar generationwith subsequent spontaneous formation of transverse bar and rip morphology. These very encouragingresults pave the way for using this model to simulate 3-Dimensional evolutions of natural beachesforced by irregular wave conditions