Academic literature on the topic 'Morphodynamique des flèches'

Cette thèse porte sur une étude de la morphologie et des processus morphosédimentaires qui régissent la formation, la dynamique et l'évolution des flèches littorales sableuses caractéristiques de la côte sous dominance de la houle du Sénégal. Elle insiste sur la singularité de la côte sénégalaise à fort développement de flèches par rapport aux littoraux d'Afrique de l'Ouest à cordons massifs. Ces flèches sont construites par la dérive littorale mais l'on sait très peu de leur dynamique, notamment les apports de sables, leur redistribution par la dérive littorale, les relations entre l’allongement de ces flèches et les écoulements fluviaux et tidaux sur des embouchures fluviaux ou lagunaires déviées par ces formes, et les conditions favorisant leur rupture, aspect très important en aménagement littoral. La thèse, à travers une approche combinant la télédétection, l'expérimentation in situ impliquant des mesures de topométrie à haute résolution et d'hydrodynamique, et la modélisation conceptuelle, distingue des flèches à dérive libre et à dérive entravée et les mécanismes d'allongement continu ou restreint et de courbure de ces flèches. Ces aspects morphodynamiques intègrent aussi la relation entre ces flèches et les embouchures des cours d'eau qu'elles barrent, notamment celle du delta du fleuve Sénégal. Les flèches de la côte sénégalaise jouent un rôle important en matière de protection du littoral et d'aménagement des embouchures, et sont un maillon essentiel du transit de sables le long de cette côte. Les schémas d'aménagement de ces flèches et les embouchures associées doivent mieux intégrer la façon dont ces formes fonctionnent et leurs conditions de rupture
This thesis is a study of the morphology and morphosedimentary processes that determine the formation, dynamics and evolution of the sand spits characterizing the wave-dominated coast of Senegal. The thesis insists on the singularity of the coast of Senegal, the numerous spits of which provide a contrast with the sandy coasts of West Africa that are characterized by massive beach-ridge complexes. These spits are constructed by longshore drift but little is known of their dynamics, notably sand supply patterns, the way sand is redistributed alongshore, the relationship between these spits and river and tidal flux at the river mouths or lagoon inlets they divert, and the conditions that favour spit breaching, a mechanism that has important implications for coastal management. Using an approach that combines remote sensing, field experiments aimed at acquiring high-resolution topometric and hydrodynamic data, and conceptual models, spits characterized by free drift are distinguished from those with limited elongation, and the mechanisms pertinent to each type and to spit lengthening and recurves are analyzed. These morphodynamic aspects also include a scrutiny of the relationship between these spits and the river mouths they divert, especially that of the Senegal River delta. The spits of the coast of Senegal play an important role in coastal protection and in the management of the river mouths. They are also an essential element in sand drift along this coast. Coastal zone management plans regarding these spits and their associated river mouths need to consider more closely how these spits work and the conditions that can lead to their breaching

Dans l'optique d'une meilleure compréhension du fonctionnement des flèches de galets en Bretagne, la morphodynamique de ces formes d'accumulation a été étudiée à différentes échelles spatiales et temporelles.

Sur le long terme, l'évolution des flèches au cours de l'Holocène a été reconstituée à partir d'une analyse stratigraphique des dépôts préservés au sein de trois marais maritimes situés en rade de Brest. En parallèle, les variations holocènes du niveau marin ont été reconstituées afin d'appréhender le rôle des mouvements eustatique dans l'évolution à long terme des flèches de galets. Quatre grandes phases dans les courbes des variations eustatiques peuvent toutefois être identifiées. Ainsi, un stationnement relatif du niveau marin à environ 5 m sous son niveau actuel est enregistré entre 5 500 et 4 800 BP. Cette phase de ralentissement important de la transgression holocène aurait favorisé la mise en place de tourbières au niveau de la ligne de rivage actuelle à la fin de l'Atlantique et au début du Subboréal. Un mouvement transgressif important semble s'opérer entre 4 800 et 3 000 BP, amenant la mer a un niveau proche, quoique légèrement inférieur à l'actuel à la fin du Subboréal. En rade de Brest, cette phase de remontée relativement rapide du niveau marin a vraisemblablement entraîné l'inondation des tourbières littorales ou dulçaquicoles par la mer et leur remplacement par des marais maritimes protégés de l'agitation des vagues par la présence de cordons littoraux. Ces cordons auraient progressivement reculé jusqu'à une position assez voisine de l'actuelle vers 3 000 BP. Ensuite, une petite régression marine se serait traduite par une baisse du niveau marin relatif de 2 à 3 m entre 3 000 et 2 700 BP, entraînant l'abandon temporaire des systèmes littoraux (marais maritimes/cordons littoraux) par la mer. Dans le nord du Finistère, cette régression aurait favorisé l'exondation de vastes surfaces sableuses sur lesquelles la déflation éolienne aurait favorisé la construction des grands massifs dunaires de la région (Guilcher et Hallégouët, 1991). Il convient toutefois de préciser que cet épisode régressif datant de la fin de l'âge du Bronze pose question dans la mesure où il n'est enregistré par aucune courbe construite sur les différentes façades maritimes françaises (Lambeck, 1997, Vella et Provansal, 2000), ni même sur les côtes de Belgique (Denys et Beateman, 1995) ou du sud de l'Angleterre (Long et al., 1999). Cette baisse du niveau marin, ne reposant que sur deux points, pourrait simplement être attribuée à un manque de précision des données (mauvaises datations, erreur de positionnement altitudinal). De toute évidence, il apparaît nécessaire de multiplier les études de cas afin de proposer une courbe beaucoup plus fiable des variations eustatiques holocènes dans le nord-ouest de la Bretagne. A partir de 2 700 BP, le mouvement transgressif reprend à un rythme décroissant jusqu'à nos jours. La mer réinvestit peu à peu les milieux littoraux et édifie, en rade de Brest, les principaux cordons et flèches de galets actuels, qui apparaissent comme de véritables héritages morpho-sédimentaires.

Sur le moyen terme, la mobilité des flèches de galets de Bretagne a été retracée à partir d'un traitement numérique de cartes anciennes et de photographies aériennes. Une tendance au recul des flèches se dessine à l'échelle régionale au cours des trois derniers siècles. Près de 80% des flèches étudiées montrent des signes de cannibalisation, de recul relativement rapide par rollover, d'ouverture de brèches et de démantèlement. Ces évolutions traduisent un contexte d'érosion liée à une sous-alimentation sédimentaire résultant d'apports insuffisants en matériaux grossiers provenant du recul des falaises meubles quaternaires. Les flèches de galets constituent donc actuellement des héritages en cours de dilapidation. Par ailleurs, l'analyse des forçages météo-marins sur la période récente fait apparaître une différence de fonctionnement morphodynamique opposant les flèches de type SAB (swash-aligned barriers) orientées perpendiculairement aux houles incidentes et dont l'évolution récente est fortement contrôlée par les épisodes de submersion marine, et les flèches de type DAB (drift-aligned barrier) alignées dans le sens des vagues incidentes, peu influencées par les événements météo-marins.

Sur le court terme, la mobilité des flèches de galets a été retracée à partir d'un suivi topo-morphologique réalisé entre 2002 et 2008, couplé à une analyse des conditions météo-marines. La mobilité des flèches présente un caractère spasmodique, marquée par des phases de stabilité permettant la consolidation des cordons et de brusques épisodes érosifs liés à l'intervention d'épisodes de submersion marine très morphogènes. Les méthodes d'analyse prévisionnelle utilisées (méthode historique, cartographie de la submersion, modèle de Sallenger (2000)) permettent de prévoir une poursuite du recul de ces édifices sédimentaires et, par endroits, l'exagération des phénomènes d'érosion. Dans ce contexte, se pose la question d'une éventuelle gestion de ces formes d'accumulation puisque ces flèches participent à la protection de marais maritimes à forte valeur écologique. En outre, ces flèches constituent des objets géomorphologiques à forte valeur patrimoniale, comme en témoigne le classement récent du Sillon de Talbert en Espace Remarquable de Bretagne.

L'objectif de ce mémoire est de comprendre le fonctionnement hydro-sédimentaire des embouchures tidales dominées par la marée et la construction d'une flèche sableuse à crochets perpendiculaires. Deux sites voisins ont été choisis : les embouchures de l'Orne et de la Dives sur la côte du Calvados (Normandie). L'utilisation de données d'agitation et topographiques, acquises selon plusieurs échelles spatio-temporelles, permet d'étudier la morphodynamique de ces deux embouchures.L'embouchure de l'Orne possède une évolution soumise à une forte pression anthropique causée par de nombreuses infrastructures portuaires. Elle est comparée à celle de l'embouchure de la Dives, où l'impact anthropique est plus limité. Il apparaît que ces deux embouchures partagent les mêmes mécanismes de transports sédimentaires, avec une composante transversale importante. Ce transport vers la côte est assuré par la migration de barres de swash sur les parties aval-dérive des deltas de jusant. Ces barres de swash possèdent des volumes et des vitesses de migration similaires, comprises entre 3.5 et 8.0 m/mois.Contrairement à la Dives, les côtes en amont et en aval-dérive de l'embouchure de l'Orne sont en accrétion. Si en amont, cette accrétion suit les nombreuses phases de construction du port de Caen-Ouistreham, en aval se développe depuis un peu plus d'un siècle une flèche sableuse à la morphologie atypique. En effet, cette flèche possède plusieurs crochons emboités, dont les extrémités - les crochets - sont perpendiculaires au corps à la flèche. Il est démontré que l'attachement des barres de swash à la côte est responsable de la formation d'un nouveau crochon. La diffraction des vagues au niveau de l'extrémité des barres de swash et des crochons, ainsi que les directions locales de l'agitation, expliquent la formation des crochets perpendiculaires à l'extrémité des crochons
The aim of this thesis is to understand the mechanisms of sediment bypassing at tidal inlets in a macrotidal environment and the formation of a sandspit with perpendicular hooks. Two closed areas are studied, the Orne and Dives inlets on the coast of Normandy (France). Wave and topographic data, at several space-time scales, are used to study the inlet morphodynamics.The Orne inlet is affected by strong human impacts due to several port facilities whereas the Dives inlet knows a limited anthropogenic impact. The study of the two inlets allows to deduce the impact of the human activities in the sediment transport patterns. The Orne and Dives inlets share the same mechanisms of sediment transport. Both show a major cross-shore component of the transport, underlines by the swash bars migration over the ebb-tidal deltas. All swash bars have similar volumes and migration rates, between 3.5 and 8.0 m/month.The Orne inlet shows deposition on both sides. The accretion on the updrift coast follows the building stages of the harbour of Caen-Ouistreham. On the downdrift coast, the deposition creates the Merville spit, which has several interlocked ridges. A perpendicular hook is present on the distal part of each ridge. This work shows that the swash bar attachment at the shoreline shapes a new ridge. Wave diffraction around the distal part of the swash bars and ridges, and the local wave directions, explain the formation of perpendicular hooks

L’objectif de ce mémoire est de comprendre la formation et l’évolution des flèches sableuses et des tombolos à différentes échelles spatio-temporelles. Dans cette perspective, deux sites ont été choisis, la Pointe d’Agon (Normandie) et l’isthme de Miquelon-Langlade (Archipel de St Pierre et Miquelon). La Pointe d’Agon présente la particularité d’être une flèche à crochets. Un nouveau mécanisme de formation de ce type de morphologie est proposé sur la base d’une relation entre la dynamique d’une barre de surf migrant sur un delta de jusant et celle du trait de côte. L’allongement de la flèche s’effectue de manière discontinue en parallèle de l’extension de la plate-forme sédimentaire qui la supporte. Le suivi de l’une de ces barres indique qu’elle se déplace à une vitesse de l’ordre de 35 m/an en moyenne sur quelques années. Cependant, des fluctuations de sa vitesse apparaissent à une échelle plus courte car sa cinématique est étroitement corrélée à l’agitation. Une hauteur significative de 0. 7 m est nécessaire pour provoquer sa migration. A l’échelle du processus, le déplacement s’opère essentiellement sous l’action des écoulements dans la zone de surf. La formation et la géométrie de l’isthme de Miquelon-Langlade est liée à deux facteurs importants, à savoir : la présence d’un disponible sédimentaire important et l’existence de conditions hydro-météorologiques contrastées entre les deux façades. La côte ouest présente une érosion généralisée contrairement à la côte est en accrétion. Cette évolution suggère une réouverture possible de l’isthme à court terme
The main objective of this thesis is to understand the formation and the evolution of sandy spits and tombolos using various spatio-temporal scales. In this perspective, two field sites were chosen, the Pointe d’Agon (Normandy) and the tombolo of Miquelon-Langlade (archipelago of St Pierre and Miquelon). The pointe d’Agon is a complex spit that has on its distal part several well-defined hooks. A new mechanism of formation of this type of morphology is proposed on the basis of a relation between the dynamics of a surf bar, migrating on an ebb delta, and the shoreline. The spit elongates in an intermittent way, in parallel of the extension of the sedimentary platform which supports it. The topographic monitoring of one of these bars indicates that it migrates with a mean speed of 35 m / year over several years. However, speed fluctuations appear to a shorter scale because its kinematics is strictly correlated with wave height. A significant height of 0. 7 m is necessary to induce bar migration. On the scale of the process, the movement takes place essentially during the surf action. The formation and the geometry of the Miquelon-Langlade tombolo is due to two important factors, the presence of available important sedimentary stock and the existence of different hydro-meteorological conditions between both coasts. The west coast presents generalized erosion in opposition to the accretion of the east coast. This evolution suggests a possible reopening of the tombolo in the short-term

Obtenir des estimations précises des bilans sédimentaires sur le continuum terre-mer et comprendre comment ces bilans affectent la dynamique des littoraux est devenu un enjeu crucial dans le contexte actuel de montée du niveau marin et de recul du trait de côte. Les fleuves côtiers méditerranéens, du fait d’un caractère torrentiel lié à des événements météorologiques intenses, sont caractérisés par des épisodes de crues brefs mais violents durant lesquels la majorité du flux d’eau et de sédiments est apportée à la zone côtière en quelques jours. Ce mode de fonctionnement épisodique impacte également leurs embouchures qui peuvent se retrouver obstruées par le développement de flèche sableuse et conduire durant la concomitance des évènements de tempête et de crue à de fortes submersions en zone littorale.Cette thèse a pour objectif de mieux comprendre le fonctionnement de ces embouchures intermittentes et leurs interactions avec les apports en sédiments des fleuves qui y sont associés selon un continuum terre-mer. Une approche spatio-temporelle multi-échelles (terre-mer) couplant des données d’observations morphologiques, hydro-météorologiques et de suivi du transport sédimentaire a été appliquée sur le fleuve Têt, un exemple de fleuve côtier méditerranéen. Les résultats ont permis de 1) mieux comprendre le fonctionnement de ce système d’embouchure intermittente régie par des processus auto-allocycliques et anthropiques, 2) améliorer les estimations de flux de matières en suspension, apporter les premières estimations de flux de sable en suspension et à proximité du fond ainsi que de comprendre le rôle de la morphologie sur leur transfert vers la zone côtière et 3) améliorer la compréhension des événements concomitants de tempête et de crue sur la dynamique de réponsemorphologique et du transport sédimentaire associé
Obtaining accurate estimates of sediment budgets on the land-sea continuum and understanding how these budgets affect coastal dynamics has become a crucial issue in the current context of rising sea levels and retreating coastlines. The torrential nature of mediterranean coastal rivers, linked to intense meteorological events, is characterized by brief but violent flooding episodes, during which most of the water and sediment discharge is delivered to the coastal zone in a few days. This episodic behavior of operation also has an impact on their river outlet as well, which can become obstructed by the development of sandy spits, leading to heavy flooding in coastal areas during concomitant storm and flood events. The aim of this thesis is to improve our understanding of intermittent river mouths processes, and to assess their interaction with the sediment transport in a land-sea continuum. A multi-scales (land-sea) spatio-temporal approach combining morphological, hydro-meteorological and sediment transport monitoring data was applied to the Têt River, an example of a mediterranean coastal river. The results provided with 1) a better understanding of the mechanisms at this intermittent river mouth system governed by auto-allocyclic and anthropogenic processes, 2) an improved estimates of suspended solids fluxes, provided by the first estimates of suspended and near-bottom sand fluxes, as well as understanding the role of morphology on their transfer to the coastal zone, and 3) an improved understanding of concomitant storm and flood events on the dynamics of the morphological response and the associated sediment transport

La reconstitution de l'évolution du rivage de la flèche Mandji, et en particulier des secteurs de Port-Gentil et du Cap Lopez, a été réalisée pour la période de l'Holocène à l'actuel, par fusion de multiples sources iconographiques (cartes et plans historiques, cartes marines, photographies aériennes, images satellites, mesures de terrain) permettant ainsi l'analyse des impacts naturels et des actions anthropiques sur cette partie du littoral gabonais. L'étude de l'évolution historique du trait de côte a été réalisée en s'appuyant sur les datations au C14 des paléoenvironnements. Les plans levés et les cartes couvrant la période de 1660 à 1886 ont permis de comprendre les étapes pluriséculaires de la morphogenèse de la flèche. Concernant les dates les plus récentes, on a eu recours aux photographies aériennes de 1945, 1957, 1988, à deux images Landsat TM de 1990 et ETM+ de 2001, à une série de cartes marines couvrant la période 1962-2007, à un suivi régulier de la position de la laisse de haute mer par Total Gabon. Ces documents numérisés sont intégrés et gérés par un Système d'Information Géographique (SIG) afin de produire la donnée relative à la dynamique du littoral. La mobilité du trait de côte a été décrite et quantifiée pour la période allant de 1962 à 2007 et se solde par un recul important, particulièrement le long des secteurs urbanisés, ce qui constitue une menace potentielle pour les installations humaines. Cette thèse est une mise au point sur la question de l'évolution de la flèche Mandji et des risques naturels induits. Elle propose quelques remèdes envisageables à court et à long terme.

Cette thèse traite de la morphodynamique pluri-décennale des environnements sableux soumis à l’action combinée des courants de marée et des vagues. Dans ces travaux, une approche de modélisation numérique basée sur les processus hydro-sédimentaires est utilisée, celle-ci étant combinée à des données collectées au sein du laboratoire LIENSs au cours de ces dernières années sur différents sites ateliers (i.e. données bathymétriques, hydrodynamiques, et sismiques). Afin de réaliser des simulations morphodynamiques de ce type d’environnement côtier, deux principaux développements ont été apportés au modèle : (1) la prise en compte de l’hétérogénéité granulométrique du sédiment, et (2) le calcul de l’évolution du fond suivant un schéma numérique basé sur le formalisme WENO et adapté à un maillage de type non-structuré. La première application du système de modélisation a concerné l'évolution rétrospective du banc de sable estuarien de la Longe de Boyard, situé en baie de Marennes-Oléron, sur la période 1960 à 2000. Les résultats de ce travail ont tout d'abord montré qu'en dépit de la morphologie globale du banc indiquant une dominance de la marée, la contribution des vagues était essentielle pour expliquer son évolution pluri-décennale. La rythmicité de l’accrétion sédimentaire observée et simulée dans la partie sud du banc a ensuite pu être analysée d'un point de vue stratigraphique, grâce à la prise en compte de l'hétérogénéité granulométrique du sédiment dans le modèle. Le lien entre la rythmicité des variations granulométriques du sédiment dans cette zone et la saisonnalité du climat de vagues a ainsi été mis en évidence. La seconde application du système de modélisation a concerné l’évolution de la flèche sableuse d'Arçay, située sur le littoral vendéen. Les résultats de simulation morphodynamique suggèrent que l’évolution de cette flèche, principalement contrôlée par les vagues, présente un comportement combinant allo-cyclicité et auto-cyclicité
This work considers the pluri-decadal morphodynamic modeling of sandy coastal environments subjected to tides and waves. A process-based numerical model is used, together with a collection of field data from the LIENSs laboratory (i.e. bathymetric, hydrodynamic, and seismic data). To simulate the morphodynamic of these environments, two main numerical developments have been added to the model : (1) the sediment heterogeneity, and (2) the bed evolution computation following a WENO-based scheme adapted to unstructured grids. The first model application concerns the 40-year hindcast (period 1960 to 2000) of a wide estuary mouth sandbank located in the Marennes-Oléron bay : the Longe de Boyard sandbank. Numerical results suggest that this sandbank long-term evolution is strongly controlled by waves, in spite of its global tide-dominated morphology. Rhythmic nature of sediment accretion, which is observed and modeled in the south part of the bank, was then analyzed from a stratigraphic point of view thanks to the integration of sediment heterogeneity into the model. Grain size rhythmic variations in this area appeared to be related to local wave climate seasonality. The second model application considers the Arçay sandspit evolution (Vendée coast). Morphodynamic results suggest that this sandspit evolution, mainly controlled by waves, is characterized by a combination of both autogenic and external-influenced behaviors