PARTIE III
Chapitre 03 : Prédiction des flux sédimentaires dans la
zone de déferlement de la houle
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A mesure que la profondeur diminue, le profil des vagues se raidit jusqu'à l'éventuel déferlement
à une distance X b de la côte, par une profondeur h b = h(X B ). Cette ligne de déferlement délimite
l'extrémité océanique d'une bande appelée zone de déferlement, limitée d'autre part par la plage.
L'énergie de la houle y est en grande partie dissipée par l'intense turbulence qui y règne, ce qui se
traduit par une diminution de la hauteur des vagues. A leur arrivée sur la berge, les vagues «
montent» finalement sur la plage en une mince pellicule d'eau avant de se retirer par gravité et d'être
absorbées par les crêtes suivantes. Alors que le retour des vagues vers la mer s'effectue le long de la
ligne de plus grande pente, leur avancée vers la plage s'effectue obliquement. Cette incidence
oblique est à l'origine d'un courant net le long de la rive, appelé courant littoral. La turbulence
présente dans la zone de déferlement provoque par ailleurs la mise en suspension d'importants
volumes de sédiments mêlés au fluide; le courant littoral devient ainsi un puissant mécanisme de
transport (Cayocca, 1996).
3 Catégories des formules de calcul du transport sédimentaire littoral
Les équations de calcul du transport sédimentaire sont généralement divisées en trois catégories,
dont deux sont basées sur les mécanismes de forçage du processus de transport sédimentaire, et une
basée sur la méthode de dérivation à partir d’équations analytiques (Wellen, et al., 2000).
3.1 Catégorie énergétique
Cette catégorie est l'application des méthodes énergétiques, elle est basée sur deux approches :
Approche de flux d’énergie des vagues et Approche de force de courant.
3.1.1
Approche de flux d’énergie des vagues
L'approche de flux d'énergie des vagues a été développée spécifiquement pour le transport
sédimentaire dans les zones côtières. Une discussion approfondie sur l'évolution des formules du
transport littoral basée sur l'énergie est représentée dans la thèse de (Sayao, 1982) en particulier
l'évolution de la formule dite "CERC". Cette dernière a été développée à partir de mesures de
prototype et de modèles bien avant le développement de la formule de calcul du courant littoral.
En effet, elle a été développée peu après la Seconde Guerre mondiale par le Conseil de l'érosion des
plages, le prédécesseur du centre de recherche en ingénierie côtière de l'Armée US. Parmi les
équations de calcul du transport sédimentaire basées sur le flux énergétique des vagues nous citons :
Munch-Peterson (1938) in (Petersen, 1950) ; (Scripps, 1947) ; (Watts, 1953a) et (Caldwell, 1956) ;
(Savage, 1962) ; (Inman, D.L et Bagnold, R.A., 1963) ; (Komar, 1969) ; (Komar, P.D et Inman,
D.L., 1970) ; (Swart, 1976) ; (Walton, 1979) ; (Walton, et al., 1979) ; CERC (1966, 1977, 1984) in
(SPM., 1984) ; (Kraus, et al., 1982) ; (Brampton, et al., 1984) ; (Bailard, 1981) ; (Bailard, 1984) ;
(Kamphuis, et al., 1986) ; (Deigaard, et al., 1986) ; (Komar, 1988) ; (Chadwick, 1989) ; (Kamphuis,
1991) ; (del Valle, et al., 1993).
Des chercheurs de la CHL (inédit) ont utilisé les données de traçage de sable de Santa Barbara et
Torrey Pines Californie, et les enregistrements de dragage du port de Santa Barbara, Californie,
pour comparer 20 modèles de transport littoral de sédiments. Ils ont conclu que l'équation CERC est
plus performante que les autres modèles. Parmi les six modèles incluant les effets de la taille des
Chapitre 03 : Prédiction des flux sédimentaires dans la
zone de déferlement de la houle
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A mesure que la profondeur diminue, le profil des vagues se raidit jusqu'à l'éventuel déferlement
à une distance X b de la côte, par une profondeur h b = h(X B ). Cette ligne de déferlement délimite
l'extrémité océanique d'une bande appelée zone de déferlement, limitée d'autre part par la plage.
L'énergie de la houle y est en grande partie dissipée par l'intense turbulence qui y règne, ce qui se
traduit par une diminution de la hauteur des vagues. A leur arrivée sur la berge, les vagues «
montent» finalement sur la plage en une mince pellicule d'eau avant de se retirer par gravité et d'être
absorbées par les crêtes suivantes. Alors que le retour des vagues vers la mer s'effectue le long de la
ligne de plus grande pente, leur avancée vers la plage s'effectue obliquement. Cette incidence
oblique est à l'origine d'un courant net le long de la rive, appelé courant littoral. La turbulence
présente dans la zone de déferlement provoque par ailleurs la mise en suspension d'importants
volumes de sédiments mêlés au fluide; le courant littoral devient ainsi un puissant mécanisme de
transport (Cayocca, 1996).
3 Catégories des formules de calcul du transport sédimentaire littoral
Les équations de calcul du transport sédimentaire sont généralement divisées en trois catégories,
dont deux sont basées sur les mécanismes de forçage du processus de transport sédimentaire, et une
basée sur la méthode de dérivation à partir d’équations analytiques (Wellen, et al., 2000).
3.1 Catégorie énergétique
Cette catégorie est l'application des méthodes énergétiques, elle est basée sur deux approches :
Approche de flux d’énergie des vagues et Approche de force de courant.
3.1.1
Approche de flux d’énergie des vagues
L'approche de flux d'énergie des vagues a été développée spécifiquement pour le transport
sédimentaire dans les zones côtières. Une discussion approfondie sur l'évolution des formules du
transport littoral basée sur l'énergie est représentée dans la thèse de (Sayao, 1982) en particulier
l'évolution de la formule dite "CERC". Cette dernière a été développée à partir de mesures de
prototype et de modèles bien avant le développement de la formule de calcul du courant littoral.
En effet, elle a été développée peu après la Seconde Guerre mondiale par le Conseil de l'érosion des
plages, le prédécesseur du centre de recherche en ingénierie côtière de l'Armée US. Parmi les
équations de calcul du transport sédimentaire basées sur le flux énergétique des vagues nous citons :
Munch-Peterson (1938) in (Petersen, 1950) ; (Scripps, 1947) ; (Watts, 1953a) et (Caldwell, 1956) ;
(Savage, 1962) ; (Inman, D.L et Bagnold, R.A., 1963) ; (Komar, 1969) ; (Komar, P.D et Inman,
D.L., 1970) ; (Swart, 1976) ; (Walton, 1979) ; (Walton, et al., 1979) ; CERC (1966, 1977, 1984) in
(SPM., 1984) ; (Kraus, et al., 1982) ; (Brampton, et al., 1984) ; (Bailard, 1981) ; (Bailard, 1984) ;
(Kamphuis, et al., 1986) ; (Deigaard, et al., 1986) ; (Komar, 1988) ; (Chadwick, 1989) ; (Kamphuis,
1991) ; (del Valle, et al., 1993).
Des chercheurs de la CHL (inédit) ont utilisé les données de traçage de sable de Santa Barbara et
Torrey Pines Californie, et les enregistrements de dragage du port de Santa Barbara, Californie,
pour comparer 20 modèles de transport littoral de sédiments. Ils ont conclu que l'équation CERC est
plus performante que les autres modèles. Parmi les six modèles incluant les effets de la taille des